Introducción
El hombre desde la antigüedad
y con la intención de develar la respuesta a la interrogante ¿cómo se originó
el Universo?, se ha dedicado al estudio del espacio y de los fenómenos que
ocurren en él creando teorías que se refutan, evolucionan o complementan
conforme avanza la ciencia y la tecnología.
En el pasado, se creía que el
Universo era estático y tiempo después, la comunidad científica propuso que el
Universo está expandiéndose cada vez más y frenándose a su vez debido a la
acción de la fuerza de gravedad. Sin embargo, actualmente gracias a la
observación de supernovas y al estudio de su distancia hacia nuestro planeta con
base a su luminosidad, se ha descubierto que existe otro factor que provoca que
el cosmos no se detenga. Un factor anti gravedad llamado energía oscura y que
en su momento Einstein, consideró en su constante cosmológica cuando creó la
ley de la relatividad.
Así pues, en la actualidad el
hombre además de seguir buscando la respuesta del origen del todo, se ha
formulado nuevas preguntas: ¿qué es la energía oscura?, ¿llegará el momento en
que el Universo se detenga por efecto de
la gravedad?, ¿seguirá expandiéndose hasta desintegrarse como dicta la teoría de
el Gran Desgarro?, ¿o simplemente se expandirá hasta el infinito?
Desarrollo
La Ley de Hubble establece que
el corrimiento rojo de una estrella (galaxia o supernova) es proporcional a la
distancia a la que se encuentra, y es uno de los pilares de la teoría del Big
Bang que teoriza sobre el principio del Universo y de su expansión. Dicha
teoría propone que en el inicio sólo existía una mezcla densa de materia y
energía que en un momento tuvo tal fuerza de repulsión que estalló y dio origen
a todo lo que conocemos hoy en día y quizá a todo lo que aún no conocemos. Bajo
esta teoría nació el modelo inflacionario del Universo y que definiría la
geometría del espacio y que se basa en tres posibilidades: que el Universo tiene
poca materia y energía (curvatura negativa) y todo terminará como inició
consumido en una implosión por la fuerza de gravedad, que el Universo tiene
geometría plana (ni mucha ni poca energía y materia) y se expande lentamente, o
que tiene tanta materia y energía (curvatura positiva) que provocara que el
Universo se expanda infinitamente. Pero en los tres casos, la expansión sería
frenada por la fuerza de gravedad.
Sin embargo, pese a que los
científicos defendían la geometría plana, todo apuntaba a que el Universo tenía
una curvatura negativa, ya que faltaba el 75% de materia y energía tal que, justificara
dicha geometría y la expansión constante. Fue en 1998 cuando se realizó el
estudio de la supernova Albinoni con el telescopio espacial Hubble y el Keck
II, y analizando su corrimiento rojo entre foto y foto de la galaxia donde se
encontraba, los investigadores se dieron cuenta que el Universo no está
frenándose, si no que contrariamente, está acelerándose gracias a lo que se dio
a conocer como energía oscura, que complementó el modelo inflacionario y que
llenó el faltante que buscaban los científicos.
¿Pero qué es la energía oscura?
La verdad es que los científicos no lo saben a ciencia cierta, pero proponen
varias soluciones al concepto:
“Una
es que exista la quintaesencia, un agente invisible gravitatorio que en lugar
de atraer, repele y acelera la expansión del cosmos. Desde el mundo clásico
hasta la Edad Media, ese término hacía referencia al éter o quinto elemento de
la naturaleza, junto a la tierra, el
agua, el fuego y el aire.
Otra
posibilidad es la presencia de una energía o campo fantasma, cuya densidad
aumenta con el tiempo provocando una aceleración cósmica exponencial. Esta
llegaría a ser tan alta que podría romper las fuerzas nucleares en los átomos y
poner fin al universo en unos 20.000 millones de años, en el llamado Gran
Desgarro o Big Rip.
Pero
ahora investigadores de la Universidad de Barcelona (UB) y la Academia de
Atenas (Grecia) han utilizado los mismos datos satelitales para demostrar que
el comportamiento de la energía oscura no necesita recurrir ni a la
quintaesencia ni a la energía fantasma para ser explicado. Los detalles se
publican en la revista Montly Notices of the Royal Astronomical Society.
"Nuestro
estudio teórico demuestra que la ecuación de estado de la energía oscura puede
simular un campo de quintaesencia, o incluso un campo fantasma, sin serlo en
realidad; así que cuando observamos estos efectos a partir de las observaciones
de WMAP, Planck y otros instrumentos, lo que estamos viendo es un
espejismo", dice a Sinc Joan Solà, uno de los autores.
La
propuesta de estos científicos es que la energía oscura es un tipo de energía
del vacío cuántico que actúa en la expansión acelerada de nuestro universo. El
inconveniente con este extraño vacío es que origina problemas como el de la
constante cosmológica, una discrepancia en los datos teóricos y las
predicciones de la teoría cuántica que trae de cabeza a los físicos.
“Sin
embargo, la quintaesencia y los campos fantasmas todavía son más problemáticos,
así que la explicación basada en el vacío cuántico dinámico podría ser la más
simple y natural", concluye Solà.”
En la teoría cuántica de
campos, el vacío cuántico es el estado cuántico de menor energía posible, no es
un vacío absoluto, es un vacío donde existen ondas electromagnéticas
fluctuantes y partículas que están dentro y fuera de lo existente. Es un
concepto similar a la constante cosmológica de Einstein, un concepto que a fin
de cuentas sólo existe en la teoría y no hemos sido capaces de comprobarlo.
Conclusión
Conforme el tiempo avanza, las
teorías sobre el origen, expansión y fin del universo se vuelven más
sofisticadas y cambiantes. La física cuántica por ejemplo, es incompatible con
la teoría de la relatividad general de Einstein que en su momento cambió la
forma de ver el Universo.
Puedo decir que en cada época
la humanidad tendrá una teoría cada vez más cercana a la respuesta que estamos
buscando. Y siendo así, aún no está dicho todo, el hombre seguirá evolucionando
científica y tecnológicamente lo que le permitirá ampliar su visión de su
entorno y por lo tanto, de su entendimiento del Universo. Conceptos como
energía oscura, quintaesencia, campo fantasma y vacío cuántico, quizá en un
futuro sean dejados a un lado para dar paso a nuevas teorías que expliquen una nueva manera de ver hacia dónde va el Universo.
Pero por lo tanto, dos cosas
son seguras: la humanidad no será testigo del final del cosmos y el hombre no
cesará en buscar la respuesta a las interrogantes que hemos planteado en este
texto.
Reflexión
He elegido este tema ya que
las teorías que tratan de explicar el origen y los fenómenos del Universo
siempre me han parecido interesantes. Personajes como Albert Einstein, Carl
Sagan, Stephen Hawking, Neil deGrasse Tyson, entre otros, que han dedicado su
vida al estudio y desarrollo de estas teorías, siempre han figurado en mi
interés personal y sobre todo, porque como todo hombre curioso por su entorno, me
gustaría conocer la respuesta a la pregunta que todos nos hacemos… ¿cómo empezó
todo y hacia dónde vamos?
Para desarrollar el tema he
partido tomando los conceptos iniciales más básicos para poder explicar a fondo
los puntos más complejos del mismo. Investigué además en internet otros
estudios sobre la energía oscura y la visión de científicos más actuales
quienes ya han desarrollado nuevas teorías sobre este tema.
Ensayo de la lectura El lado oscuro del universo
Contenido en el documento Eje 4 Lectura y elaboración de textos académicos
