Universo Cíclico

Sé que a muchos os he hecho esperar mucho por esta entrada ya que me habéis declarado de antemano que es vuestra visión más aceptable del Universo (que también es la mía). Eso sí, podíais haberme dejado algún comentario más.

Antes de proseguir, como siempre digo, los que no hayan leído las entradas anteriores tituladas ¿Universo Cíclico o Continuo? y Universo Continuo es aconsejable que lo hagan.

Igual que en el Universo Continuo aquí también juega un papel importante la relación Masa/Energía y el Universo Cíclico parte de la aceptación de que esta relación es mayor que la Densidad Crítica y por lo tanto el colapso del Universo es inevitable.

En la primera entrada he hablado sobre los Agujeros Negros y algunos os estaréis preguntando aún por qué, puesto que no los he llegado a mencionar hasta ahora. Si al fin y al cabo todo se reduce a un equilibrio entre Masa y Energía podemos asignar a las Estrellas la Energía (tienen una gran Masa, pero su Energía también es enorme) y a los Agujeros Negros la Masa.

Lo siguiente va a ser una explicación muy figurativa y aviso, no penséis en ningún momento que es así.

Imaginemos que las Estrellas empujan al Universos a expandirse (son la Energía) y que los Agujeros Negros son los que tiran del Universo para que se contraiga. Un poco como el juego de la cuerda que todos hemos jugado alguna vez en el cole. Sabemos que los Agujeros Negros se forman tras la muerte de algunas Estrellas en determinadas circunstancias y que con el paso del tiempo es inevitable que todas ellas acaben extiguiéndose, y aunque también nacen nuevas Estrellas llegará un momento en que dejarán de hacerlo y el Universo esté plagado de Agujeros Negros.

Todos estos agujeros sumarán una fuerza gravitacional extraordinaria que igual que ocurriría en el Universo Continuo acabaría provocando un Big Crunch (supongo que a algunos les apetece una chocolatina ahora mismo).

¿Entonces cual es la diferencia entre uno y otro? Pues la diferencia está en lo que ocurre después del Big Crunch. La hipótesis del Universo Continuo establece que el Big Crunch sería también el Big End, el final de todo. Ante la idea de que todo el Universo se colapse sobre sí mismo, me considero optimista y quiero creer en la hipótesis del Universo Cíclico y que, aunque ninguno de nosotros esté para verlo (difícilmente, a no ser que nuestras conciencias asciendan a un plano energético lo cual podría ser fruto de otra entrada...), el Universo renacerá a partir de un nuevo Big Bang y que este ciclo se repite constantemente en el tiempo, de modo que también podemos afirmar que el Universo existe desde un tiempo infinito y no desde el Big Bang como hemos llegado a aceptar en la actualidad.

Tengo una amiga que se ha quejado de mi explicación, me acusa de ser demasiado "sencillo", para ella dejo una pequeña aclaración menos "sencilla" para que lo entienda mejor. Según la gráfica siguiente y la leyenda que le sigue, esta es la explicación del Universo Cíclico:



T: Escala de Temperaturas Absolutas
S: Escala de Entropías
AB: Expansión Isotérmica
BC: Expansión Adiabática o Isoentrópica
CD: Compresión Isotérmica
DA: Compresión Adiabática o Isoentrópica
Q1: Energía recibida del foco caliente
Q2: Energía cedida al foco frío

Y qué significan estas variables? Creo que la Temperatura Absoluta no os la tengo que explicar, pero quizá la Entropía sí. En general creo que explicaré cada término en detalle.

La Entropía es una medida de desorden, había que llamarlo de alguna manera y desorden no sonaba muy científico. Quiere decir pues que a mayor entropía mayor desorden existe entre las moléculas y por lo tanto mayor dificultad a la hora de deshacer algo. Es decir, si la Temperatura Absoluta es máxima y la Entropía mínima nos encontramos ante el estado previo al Big Bang y si la Temperatura es mínima y la Entropía también, estamos en el estado de máxima expansión.

Isotérmico se aplica a cambios en los que la variable que se mantiene es la Temperatura y Adiabático o Isoentrópico a los cambios en los que se mantiene la Entropía.

Por lo tanto el gráfico nos dibuja la Evolución del Universo, siendo A el estado previo al Big Bang, donde la Matería y la Energía se condensan fuera de los límites de la teoría cuántica (por debajo de la Frontera de Planck). B sería un estado previo a nuestra era, la formación de las Galaxias, donde la Entropía y la Temperatura llegaron a un estado máximo. En el centro es donde nos encontraríamos ahora mismo, dirigiéndonos hacía C que sería cuando todas las Estrellas se hubiesen apagado y por lo tanto la Energía es mínima y a partir de ahí comienza el proceso de colapso hasta llegar a D. Una vez toda la Materia alcanza la Frontera de Planck se inicia el descenso de la Entropía a favor del aumento de la Energía (Temperatura), esta línea es quizá la más desconocida de todas pues los procesos que ocurren en ella escapan a nuestra comprensión actual de la realidad. Una vez que esto ocurre volvemos a A y como las natillas, repetimos!

Dejo ahora que lo debatáis entre vosotros y opinéis sobre ello.

Universo Continuo

El Universo continuo realmente no requiere una larga explicación, es aquel que se desarrolla según lo que nos han enseñado a todos de pequeños (a no ser que estudiaran el Creacionismo, algo que sería extraño en nuestra época).

Antes de proseguir, los que no hayan leído la entrada anterior titulada ¿Universo Cíclico o Continuo? es aconsejable que lo hagan.

Además de los factores explicados anteriormente, aquí entra también en juego la proporción Masa/Energía. Todos conocemos la Ley de la Conservación de la Energía que declara que "La Energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma". Hasta el nacimiento de la relatividad por nuestro querido buen amigo "Einstein", se consideraba que Materia y Energía eran radicalmente distintos y por así decirlo, inmiscibles. Ahora sabemos que se trata de dos elementos estrechamente ligados. Toda masa tiene un equilibrio entre Masa y Energía, este equilibrio según su estado puede variar, es más, cuando una masa alcanza la velocidad de la Luz su equilibrio es de 0:1, es decir, se ha convertido en energía, de ahí la naturaleza dual de la Luz (existen otros factores que alteran el equilibrio).

De ahora en adelante llamaremos a este equilibrio Densidad siendo su valor máximo 1:0 (valor únicamente cierto a 0º Kelvin y movimiento absoluto 0... es decir, cercano a lo imposible), es decir, ausencia total de Energía.

Dentro del Universo Continuo existen 3 posibilidades. La primera es que la Densidad del Universo fuese baja y por lo tanto las fuerzas gravitacionales no llegaran a contener la Expansión del Universo. En este caso el Universo acabaría diluyéndose en el Espacio, alejándose los cuerpos cada vez más unos de otros, como si de un gas se tratase.

La segunda posibilidad es la llamada teoría del Big Crunch, en la que la Densidad del Universo es alta y las fuerzas gravitacionales más potentes que la energía expansiva del Universo. Estas fuerzas acabarían haciendo que el Universo tras expandirse hasta un límite acabase comprimiéndose hasta su estado inicial, previo al Big Bang.

La tercera posibilidad y la más optimista es la del Universo Infinito (en el tiempo). Para que esto ocurra, la Densidad del Universo debería estar en perfecto equilibrio 1:1, llamada también Densidad Crítica. Algo que sería una gran coincidencia, al igual que la vida en la Tierra. De este modo el Universo alcanzaría un límite en su expansión y permanecería estático indefinidamente.

Para la próxima entrada, Universo Cíclico.

¿Universo Cíclico o Continuo?

Voy a proponer a debate las dos hipótesis más habituales sobre el Universo y su destino. En esta entrada trataré de explicar a grandes rasgos todo aquello que influye en ambas y más adelante las explicaré un poquito más en profundidad para que todos tengáis una idea. Llamémosle Introducción a los conceptos.

Creo que podemos empezar por Nada. Me refiero al espacio infinito. Existen muchas hipótesis, pero para mi la que mejor se adapta es la siguiente.

El Espacio es infinito mientras que el Universo se encuentra dentro de él y está delimitado. Entendamos Espacio como algo mucho más abstracto de lo que estamos acostumbrados, como una dimensión vacía en la que se puede emplazar materia y/o energía en cualquiera de sus puntos.

Un día, surge el Big Bang (ahora no nos remontaremos a su origen). Todos hemos oído hablar de él, pero, qué es exactamente? Este fenómeno se basa en la suposición de que antes de que existiera el Universo, toda su materia y energía estaba concentrada en un solo punto con un volumen tendiente a cero. Esto supone que toda la materia y energía compartían un mismo lugar en un mismo momento. Como podéis suponer no se trata del punto en el Espacio más estable que podamos imaginar, por lo que reventó en una gran explosión, conocemos su nombre.

Este es el momento en que el espacio comienza a "llenarse". Hasta ahora lo existente en el Espacio era la Nada Absoluta. El Universo comienza su expansión a una velocidad incalculable (literalmente). Algunos estudios han demostrado que además, esta velocidad de expansión es acelerada, es decir, la expansión del Universo cada vez es más rápida.

Para que esto pueda ser así, sólo existen dos opciones. La primera es que una fuerza en el centro del Universo siga ejerciendo un empuje sobre toda la materia y energía o bien que una fuerza en los bordes del Universo ejerza una fuerza de atracción. Por muchas razones la primera la podemos descartar, por lo de ahora. La segunda se podría deber a lo que yo llamo simple Presión Osmótica.

Todos los que hayan estudiado alguna vez Química o Biología conocerán este término. La Presión Osmótica es la fuerza que se ejerce en el limite entre dos medios de diferentes densidades y/o concentraciones. Aunque se asocie a la presión soportada por las membranas celulares y por lo tanto responsable de que las células requieran la ósmosis para sobrevivir, también se puede aplicar al simple hecho de que un gas tienda a ocupar todo el espacio que se le permita y finalmente se puede aplicar a que la Nada Absoluta del Espacio ejerza una fuerza "absorbente" sobre el Universo que lo obliga a expandirse de forma acelerada.

Recapitulemos los conceptos mencionados hasta el momento:

- Espacio
- Universo
- Nada Absoluta
- Big Bang
- Presión Osmótica

No está mal. Veamos ahora uno de los fenómenos más populares del Universo, los Agujeros Negros. Estos agujeros sirven para viajar en el Espacio, los "Ancianos" crearon los Stargate con los que pueden emplear lo agujeros para... Dejémonos de bromas.

Los Agujeros Negros son en realidad y hasta lo que alcanzamos a saber el resultado de la muerte de una estrella, aunque no todas al morir los forman. Al morir una estrella por el colapso de toda su materia, se crea un punto en el Espacio de densidad absoluta. Este punto tiene la particularidad de asemejarse al del Big Bang, del que hablamos al principio. Toda la materia y/o energía se concentra en un solo punto adimensional y crea fuerza gravitatorias tan fuertes que incluso absorben la luz, por eso se llaman negros, ya que no reflejan la luz y son visiblemente imposibles de observar. Para nuestro debate creo que es suficiente explicación.

Otro día continuaré con el Universo Continuo, espero que os haya gustado.