Acerca de conceptos del Universo #2: El centro del Universo

En nuestra anterior entrada, hablamos de sobre la expansión del tiempo y el espacio. Ahora vamos a hablar sobre el centro del universo, un punto muy importante:

Sin rodeos les digo, el universo no tiene centro, y el Big Bang no ocurrió en ningún lugar en particular. ocurrió en todas partes.

Podría ser más útil explicar por qué la gente piensa que el universo debe tener un centro, y por qué (como los cosmólogos lo entienden), esto no es así. Primero busquemos un culpable; la culpa es (al menos en parte) la interpretación demasiado literal del siguiente diagrama.

Hormigas en un globo que esta siendo inflado, explicación del Big bang

Seguramente han escuchado la explicación de la siguiente manera: el universo es como un globo inflándose con las hormigas caminando en la superficie. Cuando el globo se infla, todas las hormigas se alejan más y más unas de otras, pero al no tener punto de referencia, cualquier hormiga puede estar en el centro. Todas las hormigas parece estar en el centro, según lo ven desde su propia perspectiva.

En centro del universo está en todas partes.

Pero aquí está el problema, globos reales (como los que recibimos en los cumpleaños) realmente tiene un centro y las marcas dibujadas en el globo, realmente se alejan de ese centro cuando se infla. Si tomamos la analogía demasiado al pie de la letra, es difícil alejarse de la idea de que nuestro universo tiene realmente un centro, tal vez en alguna  quinta  dimensión, pueden decir, por lo que no se ve. Podríamos estar más inclinado a pensar que el globo se infla en algún espacio de dimensiones acotado o dicho en palabras sencillas en una caja, que tiene paredes y un tamaño finito.

Pero si el universo se expande, qué es la expansión?

Seguro han escuchado hablar que el espacio-tiempo se deforman ante la presencia de materia y energía. Bueno, éste es un proceso dinámico. En lugar de pensar en el universo literalmente en expansión, simplemente pensemos en las reglas que debe obedecer. El universo se mantiene “el mismo”, por lo que “las distancias comóviles” son útiles -galaxias fijas permanecen a una distancia comóvil fija mientras que el universo se expande-, pero las distancias no comóviles entre galaxias aumentan con el tiempo.

Por supuesto, es una idea difícil de digerir, y parece menos natural que simplemente pensar en el universo como un globo inflado, por lo que la mayoría de la gente (incluidos los físicos) usa esta analogía.

Pero, hay un problema con esta analogía, y no tan obvio. El problema es que la historia de la expansión del universo se ve algo como esto:

Expansión del universo

Está bien hablar de una regla de crecimiento o disminución cuando estamos hablando de duplicar o triplicar algo. Pero, ¿qué sucede cuando, literalmente, empezamos con un punto? ¿Qué pasa? Cero veces nada, sigue siendo cero. Comencemos con un punto, por nuestra regla esto debe terminar con un punto, y así de forma natural surge nuestro argumento de un punto específico y el por lo que la expansión debe haber empezado “en algún lugar.”

La respuesta a esto, es que sabemos que la relatividad general es deficiente en el mismo instante del Big bang. Acá entra en juego mecánica cuántica que empezó a actuar cuando el universo era lo suficientemente pequeño. De hecho, la mecánica cuántica ni siquiera realmente permitiría que los puntos sean infinitesimalmente pequeños. Todo es difuso e inesperado en el mundo cuántico.

No fue sino hasta cerca de 10^{-43} s después del Big Bang,  en el llamado “tiempo de Planck” que podemos utilizar la relatividad general en lugar de la mística teoría de la “gravedad cuántica” para describir la expansión.

Lo que normalmente llamamos “el modelo del big bang” en realidad no comienza a partir de t = 0, se inicia en el tiempo de Planck. El modelo describe la expansión posterior, la generación de los elementos ligeros y los primeros átomos, y de la disociación de las distintas fuerzas elementales, digamos es el momento donde se crearon las leyes físicas. Hay detalles (muchos de ellos) que todavía no se han rebelado. El modelo en sí mismo, realmente no dice nada acerca de lo que sucedió antes del tiempo de Planck, por lo que es un rico campo de investigación.

Con todo esto y del entendimiento actual que tenemos del universo,  podemos decir que no hay centro, no hay ningún borde, y la “expansión” del universo sólo puede ser entendida con nuestras reglas cosmológicas.

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6 respuestas a Acerca de conceptos del Universo #2: El centro del Universo

  1. Guillote dijo:

    O sea que la distancia co-movil es básicamente una medida del “escalamiento” entre distancias móviles de galáxias? Algo así como una medición de las proporciones entre distancias de galaxias a través del tiempo?
    Abrazo!

    • Gabinni dijo:

      Una especie de metro-patrón por decirlo así?

      • ye olde fox dijo:

        Si Cuate es así la distancia comóvil no es más que eso. Y es como dice gabinni una especie de estándar para tomar medidas, porque todo se esta moviendo y a grandes escalas eso se debe tener en cuenta.

  2. Pingback: Acerca de conceptos del Universo #3: Red shift | Animal de Ruta

  3. Pingback: Acerca de conceptos del Universo #4: Expansión local | Animal de Ruta

  4. Pingback: Sobre la tierra y el centro del universo | Animal de Ruta

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