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Sábado 04 de Julio de 2015

¿Cómo será el fin del Universo?

Que no cunda el pánico, pero nuestro planeta está condenado. Sólo es cuestión de tiempo. Alrededor de 6.000 millones de años a partir de ahora, la Tierra probablemente se evaporará cuando el Sol moribundo se convierta en un gigante rojo y se trague nuestro planeta.
Pero la Tierra es sólo un planeta más del sistema solar, el Sol es sólo una de los cientos de millones de estrellas de la galaxia y hay cientos de miles de millones de galaxias en el universo observable.
¿Qué nos depara el futuro? ¿Cómo terminará el universo?
La ciencia no sabe cómo sucederá. Ni siquiera estamos seguros de si el universo acabará en un firme y definido final, o si simplemente desaparecerá poco a poco.
La física sugiere que hay varias opciones para el apocalipsis final. Y también ofrece algunas pistas sobre cómo podríamos –tal vez- sobrevivir.
La muerte térmica
Nuestros primeros datos sobre el fin del universo provienen de la termodinámica, es decir, el estudio del calor. Galaxias como la M74 se están alejando de nosotros. Esta ciencia advierte: "la muerte térmica se acerca".
A pesar del nombre, la muerte térmica del universo no es un infierno ardiente. Se trata, en cambio, de la desaparición de todas las diferencias térmicas.
Puede que esto no suene muy aterrador, pero la muerte térmica es mucho peor que ser convertido en cenizas.
Una vez que el universo alcance la muerte térmica, todo quedará limitado a la misma temperatura y no habrá más vida.
Todas las estrellas morirán, casi toda la materia se descompondrá, y sólo quedará una amalgama de partículas y radiación.
Incluso la energía de esa "masa" desaparecerá con el tiempo, debido a la expansión del universo.
Al final, el universo se congelará, terminando frío, muerto y vacío, lo que se conoce como el "Big Freeze": la Gran Congelación.
La Relatividad de Einstein
A principios del siglo XIX, la muerte térmica parecía ser la única teoría posible para explicar cómo podría terminar el universo.
Sin embargo, hace 100 años, la teoría de la relatividad general de Albert Einstein sugirió que el universo podría tener un destino todavía más dramático.
Según Einstein, matería y energía se distorsionan en el espacio y el tiempo.
Esta relación entre espacio-tiempo y materia-energía se extiende al universo entero, determinando su propio destino final.
De acuerdo a esta teoría, el universo debía estar extendiéndose o contrayéndose, pero nunca podría permanecer con el mismo tamaño.
Einstein llegó a esta conclusión en 1917, pero hasta a él mismo le resultó difícil creer su propio descubrimiento y maquilló su teoría.
Sin embargo, en 1929, el astrónomo americano Edwin Hubble encontró evidencia contundente sobre la expansión del universo.
Entonces Einstein cambió de opinión y decidió defender su propia teoría, diciendo haber cometido "el mayor error de toda su carrera" al no haberlo hecho antes.
Explosión o implosión
El universo podría contraerse en sí mismo en un "Big Crunch" o Gran Implosión. Ahora bien, si el universo está en continua expansión, debió ser mucho más pequeño de lo que es ahora.
Esta asociación de ideas resultó en la teoría del "Big Bang" o la Gran Explosión: la idea de que el universo comenzó siendo algo increíblemente pequeño, pero se expandió increíblemente rápido.
Hoy podemos incluso observar la "estela" del Big Bang, una posluminiscencia o brillo constante de radiaciones cósmicas, procedentes de todas las direcciones en el cielo.
El destino del universo se pdoría definir, entonces, respondiendo una simple pregunta: ¿Continuará expandiéndose y -de ser así- a qué velocidad?
La respuesta a esta pregunta depende de la cantidad de materia que hay en el universo. Cuanta más materia, hay más gravedad, que une todos los elementos y ralentiza la expansión.
En principio, y a no ser que la materia rebase un umbral crítico, el universo continuará expandiéndose para siempre y, en un momento dado, sufrirá el efecto de la muerte térmica, congelándose.
Pero si hay demasiada materia, entonces la expansión podría detenerse.
Es en ese momento cuando el universo comenzaría a contraerse, haciéndose cada vez más pequeño, caliente y denso, para finalmente convertirse en un infierno compacto, una suerte de "Big Bang" a la inversa: el "Big Crunch", o la Gran Implosión.
Durante la mayor parte del siglo XX, los astrofísicos continuaron debatiendo cuál de estas opciones sería la más probable.
Trataron de establecer un censo cósmico, sumando cuánta materia hay en nuestro universo, pero llegaron a la conclusión de que la cantidad de materia estaba rozando su punto crítico, lo cual resultaba en un futuro incierto.
Energía oscura
A finales de 1998, dos equipos rivales de astrofísicos anunciaron un fascinante descubrimiento: la expansión del universo se está acelerando.
La materia "normal" y la energía no podían ser los causantes de que el universo se comportara de este modo.
Esta era la primera evidencia de que exisitía otro tipo de energía, que denominaron"energía oscura".
La energía oscura es una fuerza desconocida que actúa de manera muy diferente a la de cualquier otro tipo de energía en el cosmos.
Todavía no sabemos con seguridad de qué se trata, pero sabemos que un 70% de la energía del universo es energía oscura, y que ésta crece cada día.
Este tipo de energía controla el cosmos y tiende a acelerar la expansión del universo, lo cual hace que la perspectiva de un "Big Crunch" o Gran Implosión sea mucho menos probable.
¿Ciencia ficción?
Además de las teorías citadas anteriormente, existe otra posibilidad, quizás la más extraña y la que más se asemeja a la ciencia ficción.
Según la física cuántica, incluso en el vacío hay energía.
Pero puede haber también otro tipo de vacío que contenga aún menos energía.
De ser esto cierto, el universo entero sería como un vaso de agua subcongelada -como el "Hielo-9" que describió Kurt Vonnegut en su novela Cat's Cradle- que duraría hasta que apareciera una suerte de "burbuja" de vacío de menor energía.
Afortunadamente, que se sepa, no existen esas "burbujas". Pero la física cuántica también dice que podrían generarse en algún lugar del universo y expandirse a la velocidad de la luz.
Dentro de la burbuja todo sería radicalmente distinto.
Las propiedades de las partículas esenciales, como electrones y quarks, cambiarían completamente, reescribiendo las normas de la química y quizás icluso evitando la formación de átomos.
Humanos, planetas y estrellas desaparecerían en esta "catástrofe ecológica final": el "Big Change" o Gran Cambio.
Además, la energía oscura probablemente se comportaría de manera muy distinta ante este cambio; en lugar de acelerar la expansión del universo, podría hacer que éste colapsara, dando lugar a la Gran Implosión.
La energía oscura fantasma
Existe una cuarta posibilidad, en la cual la energía oscura también tendría gran protagonismo. Es especulativa e improbable, pero los expertos no pueden ignorarla.
Se trata de la posibilidad de que la energía oscura sea más potente de lo que pensamos, hasta el punto que pueda llegar a destruir el universo por sí misma.
La energía oscura tiene una propiedad muy peculiar: mientras el universo se expande, la densidad de esta energía permanece constante.
Pero, ¿qué ocurriría si la energía oscura aumentara más rápidamente que la expansión del propio universo? Entonces, se convertiría en otro tipo de energía: la "energía oscura fantasma".
En este escenario, el universo terminaría en forma de "caída final" tal y como sucedió en La Guerra de las Galaxias.
Este final se conoce como "Big Rip".
Por suerte, a día de hoy, el nivel de densidad de la energía oscura es muy reducido.
¿Sobreviviremos?
El Big Freeze, el Big Crunch, el Big Change o el Big Rip... ¿qué nos deparará el destino? Parece mucho más probable que nuestro destino final sea la Gran Congelación, seguida probablemente por el Gran Cambio y, finalmente, una Gran Implosión.
Y si esto sucediera, ¿Hay alguna posibilidad de aescapar? ¿O estamos condenados a "reservar una mesa" en el "Restaurante del Fin del Universo"?
No hay ninguna razón para preocuparnos, como individuos, por el fin del universo.
Todos estos eventos podrían suceder en trillones de años -excepto en el caso del Gran Cambio- así que no se trata de un problema inminente.
Además, si eso sucediera, la genética habrá convertido a nuestros descendientes en seres irreconocibles.
Pero, ¿podrían las criaturas inteligentes -de cualquier tipo- sobrevivir?
El físico Alan Guth, quien trabajó en esta teoría, afirma que, según las leyes de la física, esto es imposible.
Un multiuniverso
Según la teoría de la inflación, el universo en el que habitamos es sólo una pequeña parte de un multiuniverso.En cualquier caso, según Guth, tendría que existir una materia muy densa, tan densa que podría llegar al punto de colapsar en un agujero negro.
Pero si esta materia densa se creara adecuadamente, entonces podría provocar que esa región del espacio se expandiera rápidamente.
En ese caso, eso supondría la creación de un nuevo universo, algo que quizás les resulte familiar a los seguidores de Doctor Who.
Guth fue el primero en desarrollar esta idea, conocida como "inflación".
Muchos cosmólogos consideran que la idea de la inflación es la que más se acerca a la explicación de cómo se creó el universo.
Pero la inflación tiene una interesante consecuencia con respecto al destino final del universo ya que, según esta teoría, el universo en el cual habitamos es sólo una pequeña parte de un multiuniverso, que está continuamente engendrando"pocket universes" (mundos compactos), como el nuestro.
"Si ese es el caso, entonces el multiuniverso siempre estará creando una nueva vida, de forma genuinamente eterna", dice Guth.
En otras palabras, Franz Kafka pudo estar en lo cierto cuando dijo que "hay bastante esperanza, infinita esperanza -sólo que no para nosotros".