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¿Qué se va a acabar primero?

viernes, 17 de marzo de 2017

la Materia oscura

Mi maestra de Física en la Prepa nos obligó a memorizar el peso de la Tierra, lo hicimos, pero en el examen la pregunta fue: "¿Cómo se determinó el peso de la Tierra?" Todos tuvimos mal esa pregunta.

Es hasta estos días que supe como se determinó ese dato.

¿Te acuerdas de la anécdota esa de Newton y la manzana? Pues resulta que además de obtener la Ley de la Gravitación Universal, Newton encontró que el movimiento de la Luna obedecía a la misma causa que la caída de la manzana: a la atracción que la Tierra ejerce sobre ambos cuerpos.

La Ley de Newton contenía un factor llamado Constante Gravitatoria cuyo valor se obtuvo midiendo la fuerza con la que se atraían dos grandes bolas de plomo. Una vez obtenido ese dato se aplicó la fórmula que obtuvo Newton que relacionaba las masas de dos cuerpos con la distancia, como se sabía la distancia entre la Luna y la Tierra, se calculó la velocidad de la Luna y así se obtuvo el peso de la Tierra.

Ya picados los astrónomos pesaron el resto de los planetas. Todo lo que se necesita es conocer la velocidad con la que se mueven respecto a la masa que los atrae, y como todo el Universo se mueve, entonces se pusieron a pesar todo el Universo.

Newton no confiaba mucho en su propia Ley, y por eso dejó encargado que se siguiera permanentemente el movimiento de los planetas para ver si un día fallaba la fórmula y ese día llegó con Mercurio al que se le detectó una pequeña desviación en su órbita; la fórmula necesitaba ajustes.

Pero otra explicación la dio el astrónomo que descubrió planetas del otro lado del Sistema Solar al observar el efecto gravitatorio que éstos producían en el último de los planetas conocido hasta entonces. Este astrónomo entonces pensó que había otro planeta más cerca del Sol que Mercurio que lo hacía tener esa pequeña desviación, propuso el nombre de Vulcano. Tal planeta nunca apareció. La explicación para la falla de Mercurio la dio Einstein.

Cuando Einstein formuló su Teoría de la Relatividad, introdujo un factor a la Ley de Newton, era un factor elevado al cubo, que por eso daba un cociente pequeñísimo, solo perceptible en distancias cortas, como la que hay entre Mercurio y el Sol.

Bueno, pero los astrónomos también pesaron las Galaxias y al aplicar tanto la fórmula de Newton como la de Einstein encontraron que les daba un dato mucho mayor al que esperaban dada la materia que se observaba contenían tales galaxias. Así como el astrónomo aquel propuso a Vulcano, las astrónomos de nuestros días proponen la existencia de una materia no detectable, que interacciona muy poco con la materia ordinaria (es decir con la materia con la que están hechas tanto las estrellas como nosotros), pero que ejerce un considerable efecto gravitatorio sobre el Universo detectable por las Leyes de Newton y de Einstein. Tal materia se ha denominado Materia Oscura.

Actualmente se están haciendo experimentos para detectar de manera directa o indirecta a la materia oscura, y también para crearla artificialmente, el día que se logre cualquiera de estos objetivos será un gran avance para la Ciencia.

Cuando parece que la Ciencia ya ha logrado explicar las leyes que rigen el Universo, surgen descubrimientos que ponen en duda las explicaciones obtenidas. Por ejemplo, hay muchas evidencias de que efectivamente el Universo se formó debido al Big Bang. El Universo se ha expandido a diferentes ritmos a través de millones de años, pero se esperaría que actualmente esa expansión esté haciéndose cada vez más lenta y que llegara un momento en que el Universo empezara a contraerse hasta llegar a lo que se podría llamar un Big Crunch. Pero las observaciones astronómicas indican que el Universo se expande a cada vez mayor velocidad.

La explicación teórica propuesta es que existe una energía oscura distribuida uniformemente en todo el Universo que acelera la expansión y que tal expansión continuará eternamente y acabará por disgregar toda la materia existente.

Todo esto de la astronomía siempre me ha parecido aterrador: distancias inimaginables, temperatura infernales, fuerzas descomunales, cataclismos y haber leído el libro la Materia Oscura, de la Colección Cosmos de la editorial RBA, no ha hecho más que descomponerme el estómago ante el terror que me induce. Nada más para que te des una idea y si todavía no te has aburrido con este rollo, te convido un pedacito de este libro:

"Dentro de unos 100000 millones de años la situación será más o menos la siguiente. El Sol, después de pasar por una etapa de gigante roja (que habrá aniquilado la vida en la Tierra y quizá el propio planeta), se habrá convertido en una enana blanca extraordinariamente pálida, camino de convertirse en una enana negra e incapaz de albergar planetas con vida. La Vía Láctea también habrá cambiado de aspecto, puesto que habrá sufrido procesos de colisión y fusión con las galaxias vecinas. Muchas de sus estrellas actuales se habrán apagado, siguiendo un proceso parecido al del Sol. Sin embargo, habrán nacido muchas estrellas nuevas, y una parte de ellas aún brillará. Es razonable pensar que en algunos planetas asociados a esas estrellas habrán surgido civilizaciones inteligentes. ¿Y qué verán a su alrededor esos seres inteligentes? Absolutamente nada. Con excepción de las estrellas y galaxias vecinas, verán un vacío sepulcral en el inmenso Universo que les rodea. No solo no verán las galaxias distantes, sino que no recibirán absolutamente ninguna información del exterior de la galaxia. Por ejemplo, la radiación de fondo actual se habrá enfriado de tal manera que será totalmente invisible. Realmente, será difícil para ellos deducir a partir de sus observaciones que el Universo se está expandiendo. Nosotros lo sabemos gracias a que vemos como las galaxias distantes se alejan de nosotros, siguiendo la Ley de Hubble, y también gracias a la radiación de fondo, que es un testimonio luminoso de la Gran Explosión. Ellos no verán nada de eso. ¡Para ellos será mucho más difícil que para nosotros investigar el origen y la estructura del Universo! En épocas aún más futuras, todas las estrellas se apagarán, toda vida se extinguirá, y el Universo seguirá expandiéndose eternamente, esparciendo los cadáveres helados de estrellas y planetas. ¡No cabe duda de que vivimos en una época privilegiada!"

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