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Experimento apunta a que el Universo es plano. Pero noten algo...
eliax id: 8293 josé elías en nov 26, 2010 a las 04:08 AM (04:08 horas)
Actualmente está rondando en los medios una noticia con títulos sensacionalistas como "El Universo es plano, Einstein tenía razón" y con otros temas similares.

No es lo que aparenta, así que aclaremos el asunto.

Primero, los quiero referir a este artículo (gracias al lector TatoSgr por el enlace), el cual tiene un título así de sensacionalista, pero que sin embargo el cuerpo del artículo es uno de los mejores que he leído para la gente común que no sabe de estos temas, por lo que recomiendo leerlo después regresar al siguiente párrafo.

Primero, los científicos no están afirmando que el Universo es plano, sino que esta primera ronda de experimentos parecen indicar que el Universo es plano. Aun falta mucho por probar, comprobar y corroborar, aunque ciertamente el trabajo aparenta promisorio, y de ser comprobado estas personas serían candidatas a un Premio Nobel.

Lo segundo es, que la famosa "Constante Cosmológica" de Einstein no fue introducida por Einstein por las razones que estos científicos la tratan de utilizar.

Einstein la introdujo literalmente "de la nada" porque su instinto le decía que debía de existir para mantener el Universo estático, algo que sabemos con mucha certeza es incorrecto ya que todas las mediciones de las últimas décadas indican que el Universo cada vez crece más a un ritmo cada vez más rápido, terminando en un futuro el Universo con materia tan dispersa que las estrellas ya no se podrán ver las unas a las otras.

En este caso sin embargo, la idea es introducir una vez más una Constante Cosmológica, pero por motivos diferentes, e incluso, opuestos a los motivos de Einstein: Para explicar la no-estaticidad del Universo, y tratar de explicar el fenómeno de la "Energía Oscura" que se cree es responsable de contrarrestar la fuerza de la Gravedad para hacer que el Universo se expanda cada vez más rápidamente.

Y tercero, es que hay que entender que por "plano" los científicos no se refieren a plano como en "dos dimensiones" (como la superficie de una mesa, por ejemplo), sino plano en el sentido tri-dimensional, lo que explicaré a continuación...

Imaginen que colocamos 100 cajas una al lado de la otra sobre un piso, y que justo en el medio colocamos de forma perpendicular 100 cajas mas, formando entonces una cruz de cajas en el suelo (es decir, una cruz con unas 50 cajas en cada "brazo").

Una teoría dice que el Universo es curvo, en cuyo caso la idea es que doblemos un poquito cada caja (digamos que hacia arriba, en dirección contraria al piso), para que estas formen no una linea recta, sino que una curva, incluso tan curvadas que los cuatro brazos de cajas terminen conectándose arriba, formando entre todas el equivalente a una esfera. Esta es la teoría del Universo Cerrado.

Otra teoría dice que el Universo tiene forma de montura de caballo. Una forma de visualizar esto con nuestras cajas es tomar dos de los brazos opuestos y doblarlos hacia arriba, pero después tomar los otros dos brazos y doblarnos hacia abajo, lo que forma una figura bastante extraña. Esta es la teoría del Universo Abierto.

Y la última teoría dice que el Universo es plano, en donde la idea es dejar las cajas quietas en el piso, sin curvarse en ninguna dirección, y a eso es que se refieren los científicos en este caso, plano en el sentido de que el espacio dentro de las cajas continúa siendo tridimensional, pero que los espacios entre caja y caja no se doblan, sino que continúan siendo rectos. Esta es la teoría del Universo Plano.

Noten además que utilicé este ejemplo solo para hacer el concepto más fácil de entender, pero recuerden que un ejemplo más exacto sería poner una matriz de 100 cajas por 100 cajas en el piso (es decir, 10,000 cajas), y después poner 100 cajas más encima de cada una de ellas (para un total de 1,000,000 de cajas), formando entre todas ellas un cubo de cajas.

Pero volviendo al tema, esto es un avance bastante significativo que nos ayudará a comprender mejor nuestro Universo, pero es importante entender que aun esperamos confirmación por el resto de la comunidad científica al respecto.

autor: josé elías

Comentarios

  • Elias, gracias por tu explicación de universo plano con eso de las cajas, si no hacías esa explicación lo hubiera entendido lo de Plano como una hoja(ni lo habría entendido tal vez eso de universo plano)

  • Bueno a decir verdad, estos temas me apasionan y estoy leyendo constantemente sobre los mismos, sin duda que la geometría del universo es determinante a la hora de inferir el destino del mismo universo, es decir si se trata de un universo "cerrado" por mas que se este expandiendo aceleradamente al final terminara si o si en un big crunch pues el nivel de entropia va a ir en aumento hasta su colapso final, me intereso sobremanera el artículo publicado recientemente por Roger Penrose comentando y extrayendo conclusiones acerca de las mediciones del satélite WMAP, nada menos que acerca de la existencia de un universo anterior al BIG BANG, somo si de una suerte de "sistole" y "diastole" cósmica o latido eterno se diera, fuente de la noticia (http://www.popsci.com/science/article/2010-11/was-big-bang-preceded-another-universe-which-was-preceded-another-universe). Por supuesto que queda mucho por investigar y muchas mediciones que hacer aún, pero las obtenidas hasta ahora parecen mas que interesantes, saludos Elias.-

  • Tal vez la palabra "plano" en realidad no es correcta. Estrictamente hablando, se refiere a un "hiperplano". Y cuando decimos que el universo puede ser esférico, nos referimos a una hiperesfera.

    Un hiperplano sería el equivalente tridimensional a lo que es un plano bidimensional (un papel por ejemplo). Así como un papel (de dos dimensiones) puede deformarse, el espacio (de tres dimensiones) también puede deformarse. Sabemos que las masas lo deforman. Las teorías actuales proponen que nuestro espacio puede ser el equivalente de una esfera, pero en tres dimensiones, o sea una hiperesfera, o tener forma de montura. Como los gráficos que ilustran el post. Ahora se propone que sea plano.

    A mi personalmente la teoría que más me agrada es la de la esfera, porque define un universo de tamaño finito. Un plano o la "montura" indicarían que el espacio debería ser infinito. Pero si es infinito, no puede haber comenzado midiendo cero en el big bang.

    • Yo tambien creo en un universo esferico, solo porque es mas bonito, la verdad, pero no creo en la imposibilidad de un universo plano, porque no asocio plano a infinito: La superficie de una mesa es plana, pero no infinita.

      El espacio podria crearse conforme se expande, pero teniendo siempre unos límites, como si en el borde, por la propia inexistencia de suficiente energia de vacio, esta como nebuloso, y se va concretando conforme esas regiones de espacio se rellenan de energia de su entorno.

      Lo imagino mas como una alfombra desenrollandose: tiene el potencial de desenrollarse infinitamente, pero en un momento dado mide una cantidad fija y limitada.

      Y tampoco pienso que esferica sea de radio finito: un plano es una esfera de radio infinito... asi que ambas opciones, de alguna forma, no son tan excluyentes como planteas.

      Me encanta este foro, auna a gente de todos los niveles aportando todos de buena fe su granito de arena en los temas que se proponen. Hay muy buen rollo, sobre todo si comparas con otros foros! Felicidades, Elias, es un logro tuyo.

  • Por eso te lo pase, quería saber tu opinión :D.. Y pos bueno, ya la se =)..

    Ojala sigan experimentando con esto... Sería interesante saberlo antes de que mi cuerpo humano muera xD

  • Prefiero cajones ante de cajas.Son mas esteticos...

  • Al leer el articulo me percate exactamente de lo que explicas, que mientras Einstein usaba la constante cosmologica para explicar un universo estático, estas personas la utilizan para explicar lo contrario, un universo en expansión.

    Otra cosa que no dijiste, la idea de comparar la energia oscura con la constante cosmologica de Einstein no es nada nueva, de hecho lo he visto varias veces en la serie El Universo de History Channel. Aqui la novedad es que estas personas puedan explicar con pruebas contundentes que realmente es asi, que la energia oscura es la culpable de la expansion....y tambien el hecho de que el Universo sea Plano o no.

    • Einsten dedujo que la gravedad haria colapsar el universo sobre si mismo, no le gusto nada esa idea por razones esteticas, y penso que necesitaba introducir una constante que expandiria el universo contrarrestando, exactamente, la fuerza de la gravedad que trata de juntat todo.

      Ahora ya saben que se expande y cada vez mas, asi que ha de existir una fuerza desconocida que crezca cunto mas se expanda el universo, y lo natural es echar mano de esa consrtante cosmologica por dos razones:

      Primero, porque es repulsiva en ambos casos.

      Segundo, y mas importante, porque el efecto de esa constante dependia del espacio entre objetos: mas espacio, mas fuerza ejerce esa constante... justo lo que explicaria la expansion cada vez mas fuerte, porque al expandirse, aumenta el espacio entre galaxias, y por tanto aumenta la fuerza y se acelera la expansion.

      Eso si, llamar a esa fuerza "una constante" no explica para nada su causa, es como ponerle nombre a la gravedad, o descubrir la formula que la rigue, nada nos dice de su naturaleza, que por cierto, actualmente se desconoce por completo (hasta que se localice o se descarte la existencia del boson de Higgs en el CERN).

      Como nada sabemos de esa fuerza excepto que aumenta al aumentar la distancia, asi que llamarlo energia oscura, constante de expansion, o glocosomato excipientico exotico no sirve de nada, y descubrir que una constante cosmologica elegida add hoc (a posteriori, sabiendo lo que se necesita antes de buscarlo) no dice nada.

      Lo del experimento de las galaxias si que me ha interesado, pero no lo entiendo, no se como han deducido nada observandolas, la verdad, volvere por aqui si lo descubro por algun lado.

  • Elíax, si el universo no fuera plano (tridimensionalmente hablando), sino otro modelo como la silla de montar, seria posible hacer atajos entre un punto y otro (sin seguir la forma de la silla (q veriamos nosotros como recto desde nuestro punto de vista) sino ir en trayecto" recto" verdadero?

    • No lo creo, piensa que, en el ejemplo de un universo 2D, aunque la forma sea esferica, la idea es que no podemos ir fuera de esa superficie, vivimos en esa "lamina" y no podemos salirnos.

      Se supone que lo unico que lograria salirse de la lamina serian los gravitones, los que "transmiten la gravedad" si es que se demuestra que existen, y al salirse de nuestra lamina hacen que notemos a la gravedad como la mas debil de las 4 fuerzas conocidas de lejos.

      Lo que si que se puede, teoricamente, es deformar el espacio, tanto si a gran escala es plano o esferico, para formar "picos" en esa superficie (como la punta del globo donde hacemos el nudo) e incluso se podria "doblar" ese tubo y unirlo al globo en otro punto, como un "asa" (algunos globos grandes tienen justo ese tipo de asa en la puntas para poder pasarles una cuerda por el).

      Eso es lo que se llama un agujero de gusano, y desde fuera podria verse exactamente igual que un agujero negro, asi que igual existen y los tenemos localizados... pero como no podemos meter dentro una sonda a mirar lo que hay... pues no sabemos si existen o no.

      Si existen y pasas por uno, saldrias por el otro lado en otro lugar y momento (lo que se deforma es el espacio-tiempo, asi que tambien te moverias en el tiempo) y salir dentro de (o hace) miles de años, y en la otra punta del universo... eso si sales vivo, claro, lo normal es que mueras despedazado atomo a atomo antes de entrar, claro!

  • Eliax, tu explicación del espacio plano está tan lejos de la realidad que me vino a la mente algo que escribió Ernesto Sábato sobre la relatividad:

    "...Alguien me pide una explicación de la teoría de Einstein. Con mucho entusiasmo, le hablo de tensores y geodésicas tetradimensionales.

    - No he entendido una sola palabra - me dice, estupefacto.

    Reflexiono unos instantes y luego, con menos entusiasmo, le doy una explicación menos técnica, conservando algunas geodésicas, pero haciendo intervenir aviadores y disparos de revólver.

    - Ya entiendo casi todo - me dice mi amigo, con bastante alegría -. Pero hay algo que todavía no entiendo: esas geodésicas, esas coordenadas ...

    Deprimido, me sumo en una larga concentración mental y termino por abandonar para siempre las geodésicas y las coordenadas; con verdadera ferocidad, me dedico exclusivamente a aviadores que fuman mientras viajan con la velocidad de la luz, jefes de estación que disparan un revólver con la mano derecha y verifican tiempos con un cronómetro que tienen en la mano izquierda, trenes y campanas.

    - Ahora sí, ahora entiendo la relatividad! - exclama mi amigo con alegría.

    - Sí, - le respondo amargamente -, pero ahora no es más la relatividad."

    Ernesto Sábato: Uno y el universo. Buenos Aires. 1968.

    • GAP,

      Lo bueno de los comentarios es que si crees que algo está mal, puedes corregirlo, y en tu caso en vez de decir que está "incorrecto" debería mejor explicar qué es lo que tiene de incorrecto y proveer tu la explicación necesaria de por qué afirmas eso.

      • si! jajaja aparte una duda que me surgió, cuando dicen que el universo se expande, lo hace como se expande una vandita elástica o en realidad crece sumando nuevo espacio a si misma? me surgió la interrogante cuando en un momento en la nota al mencionar la expansión dice que llegaría a un punto donde las estrellas no se podrían observar mas por lo lejos que llegarían a estar. Se esta expandiendo el universo o es que su contenido se esta dispersando?

        • Literalmente se está creando más espacio "de por medio", por lo que las distancias se alargan más y más, y dado que la velocidad de expansión será mayor que la de la luz, ya no nos llegarán fotones de esos otros rincones del Universo y el cielo se tornará completamente oscuro, aunque para que eso ocurre falta mucho tiempo, así que nada de que preocuparnos, por ahora... :)

          • cada vez entiendo menos, no es que la velocidad de la luz es constante? que a pesar de ser emitida desde una fuente en movimiento esta mantiene la velocidad constante de 300mil kms*seg? osea por mas que el objeto se aleje a la velocidad de la luz, esta no quedaría en cero... como se complica!!

            • La velocidad de la luz no es constante, pero en el vacio, su limite es C, mas que C no puedes conseguir, pero menos si, es facil y se hace en los laboratorios rutinariamente).

              La expansion del universo no es lo mismo que viajar a una velocidad grande: Un galaxia podria no moverse alejandose de ti, pero ocurre que los mil millones de kilometros, al cabo de un rato, se han convertido en 2 millones de kilometros, porque el espacio, ha crecido SIN que las galaxias viajen a una velocidad grande... es complicado, pero se suman dos factores: la velocidad de alejamiento, y el espacio nuevo que surje por el medio.

              Imaginate 2 hormigas en un globo que estas hinchando. Inicialmente estan a 1 cm. y quietas, al cabo de unos segundos estan a 3 cm., y no se han movido, pero el globo se ha hinchado y el espacio ha crecido entre las dos hormigas inmoviles.

              Aunque la velocidad de una homriga sea constante, puede que ni sin parar de andar consigua llegar hasta su compañera, si el globo se hincha muy rapido, siempre se alejara, y si esa homriga simboliza el rayo de luz que viaja hacia nosotros a velocidad constante, entronces es posible que nunca jamas nos alcance su luz. Nada contra corriente!

              • .vide una ultima frase para terminar: Si pensamos en el punto de origen dela hormiga caminante como una galaxia distante, veremos que su lz -la hormiga- nunca nos alcanza, pero su velocidad de alejamiento no es superior a la velocidad de la luz, igual hasta se acerca a nosotros, pero esta tan lejos inicialmente en la superficie del globo, que al ritmo que se llena de aire, cada segundo se aleja de nosotros -porque aparece espacio nuevo o el actual se estira- mas que lo que la luz es capaz de reocrrer: mas de 300.000 kilometros nuevos de espacio se crean entre esa luz de la galaxia que viaja a nuestro encuentro -la hormiga- y nosotros -la otra hormiga.

              • Es cierto! es algún lugar lo leí a esto que decís. Otra cosa que me parece incierta es el hecho de pensar que hay espacio hasta donde hay algo... si llegáramos hasta la estrella mas lejana en los confines del universo y siguiéramos de largo... oh! que paso? estamos fuera del universo? no porque somos parte del el y parte de su expansión, no se porque se asume que el espacio llega hasta donde se ve que hay algo. Para mi el espacio ya esta dado y no sabemos como, el universo (toda materia y energía que conocemos, planetas estrella etc) se expande dentro de este espacio que vaya a saber que forma caprichosa tendrá, la de esfera me parece la mas prometedora.

              • No, la rapidez de la luz SI es constante, c=constante (no es velocidad, es rapidez, ya que vamos en esto, evitar términos incorrectos es mejor). En el vació, en agua, gas o cerveza. Pero...

                A una onda de luz no le afecta el efecto Doppler. En cambio al sonido si le afecta, por eso oímos una sirena de diferentes frecuencias mientras se acerca y se aleja. La rapidez del sonido es constante en el aire, pero si hay como sumar las velocidades relativas! Con la luz no. Es raro y no se sabe todavía porque.

                Con la luz, por ejemplo: si enviamos luz de un punto A a un B, la luz puede ir directo, o en forma de por ejemplo zic-zac (usando espejos para desviar la luz), con lo cual la trayectoria podría ser enorme, con lo cual la rapidez para ir de A hasta B es menor. Pero la luz recorre a ~300.000 km/s siempre.
                Lo mismo puede pasar si la luz pasa por un medio como el agua, donde es desviada (y la trayectoria vuele a ser mayor al desplazamiento, y no igual), esto se llama refracción.
                Pero otra vez, la luz en si, recorre a una rapidez de "c".

                El limite este de "c", es solo para la luz en el espacio (dentro del espacio). Pero el espacio puede expandirse a un ritmo mayor. Claro que es bien raro el asunto este, y contra instintivo.

                Recomiendo estos artículos de la Wikipedia sobre velocidad de ondas.
                en.wikipedia.org/wiki/Group_velocity
                en.wikipedia.org/wiki/Phase_velocity
                en.wikipedia.org/wiki/Front_velocity

                (Los articulo en español no están tan completos comparados a los en inglés.)

    • GAP,

      Al leer tu explicación veo que estás confundido sobre algo bastante fundamental.

      Te explicación de lo que un ser de dos dimensiones sentiría en un mundo de 3 dimensiones es una explicación clásica que data de hace al menos hace un siglo, pero cuando esa misma lógica se utiliza en nuestro mundo de 3 dimensiones espaciales para explicar lo que sería estar dentro de un mundo de 4 dimensiones se hace solo de manera *hipotética*, simplemente para ilustrar el efecto.

      Lo importante que entiendas es que nuestro universo tiene solo 3 dimensiones, más una dimensión temporal (de tiempo), y por eso es que muchos se refieren a que nuestro universo tiene 4 dimensiones, pero en realidad se refieren a 3 espaciales y 1 temporal.

      Incluso, si asumimos que la Teoría de Cuerdas es correcta con sus múltiples dimensiones, esas dimensiones son teorizadas a ser ultra-microscópicas y por tanto la analogía que utilizas en tus ejemplos no aplican.

      • Elieax, lo que significa que un universo en 3 dimensiones sea plano es al menos una de las siguientes cosas: 1- que la 4ta dimension ( y no hablo del tiempo ) es nula, y/o 2- que el universo ocupa un solo punto de esa dimension.

  • Una pregunta estupida:

    Hay alguna sonda espacial/satelite exploratorio que haya sido lanzado hacia "arriba"? Y por arriba quiero decir, verticalmente al plano que se supone estan los planetas?

    Gracias.

    • No, y no se sabe como se podria hacer tal cosa, excepto quizas lanzarla dentro de un agujero de gusano, y aun asi, es solo una hipotesis que esto funcionaria, seguramente lo que lanzases se destrozaria y comprimiria en el horizonte de sucesos y nada mas.

      Te aconsejo, si te interesa el tema, que localices un libro llamado flatland o en castellano, planilandia, hable exactamente de eso y de forma muy entretenida, es segun creo el unico libro de matematica-ficcion!

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Me has cambiado la forma de ver el mundo y la vida, te estaré eternamente agradecido eliax. Gracias.
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por "Javier Ramos" en feb 17, 2013


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