“Todo lo que debes saber de física, el universo y todo lo demás”

Recuerdo en cierta oportunidad hace muchos años en una mala entrevista, cuando fue el momento preciso en que el Director del Museo del Meteorito decidió que no era apto para hacer de monitor en las visitas de los turistas al museo.

Se mostró visiblemente contrariado ante una de las respuestas en la que se me consultaba “¿Cómo pretendía explicar a los visitantes que era la Secuencia Principal de las estrellas?” Mi respuesta que comenzaba con : “Es un gráfico…” fue interrumpida y llamada en el acto herética , por pretender entablar una conversación en una categoría muy poco simple para lo que se esperaba de un visitante a un museo, que los individuos que iban al lugar, no querían escuchar de gráficos, ecuaciones ni mucho menos formulas, que por favor no siguiera hablando y porsupuesto no tenía el trabajo.

Pasado el tiempo y venida la oportunidad de escribir este artículo divulgatorio de Cosmología, que converge precisamente en un gráfico simple de dos ejes, ¿no fui Galileo siendo escoltado mientras vocifereba y sobreactuba gritando: Eppur si muove.La reivindicación del lenguaje histórico me hace pensarlo, enfrentado ante lo que podríamos llamar Falacia de la Complejidad.

La única letra que puede consiliar la idea es el número. Consideremos la observación menos debatida del mundo, la caída de un cuerpo desde una altura, el consenso por excelencia.

Si soltamos una cuerpo desde cualquier altura caerá en promedio 9,8 metros por segundo al cuadrado, independiente de la ideología política, religiosa o social que tengan dichos observadores.

Seguramente la única opinión en la que podamos todos ponernos de acuerdo. 980 centímetros por segundo al cuadrado.

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Teniendo en cuenta que la aceleración es la segunda derivada de la distancia, el empeñoso podra sacar la integral para medir la velocidad en cada punto de un gráfico simple de dos ejes.

El asunto es que este texto que trata de Cosmología Relativista, que a simple vista poca relación guarda con la admisnitración de visitas turísticas, la antítesis que propuso el director del museo, me permite abordar la Inflación Cósmica que es el tema principal de este artículo, pues esta revelación susurrada por la Radiación Fondo Cósmico de Microondas, la forma final de la Cosmología Relativista requiere la normalización del lenguaje abstracto.

Pues tratamos con el límite invisible de la observación, el crecimiento orgánico de la tecnología, la última naturaleza de la realidad.

Por lo que mas que subir al cielo, bajar de él el lenguaje matemático y sus conceptos como algo desagradable e inentendible.

En este aspecto la geometría viene a ser la base de la ciencia pues mas que un universo visible tenemos un universo geométrico y la descripción de este cosmos escencialmente matemática.

Por esto la asimilación de conceptos tales como gráficos, densidades o cualquier idea de proporción se hace fundamental en esta nueva era de la Cosmología

¿Que tan familiar es para la población la Inflación cósmica? ¿Invierten los medios los recursos suficientes en difundir estos nuevos descubrimientos? ¿De que le sirve a la ciencia encontrar los detalles en la creación de la vida si en un par de años mas nadie se acordará del tema?

La Inflación Cósmica es posiblemente el mayor descubrimiento de la ciencia en los últimos cincuenta años, superada en importancia únicamente por la Relatividad General de Einstein, la cual se complementa con esta en la llamada Teoría del Big Bang, la Gran Explosión.

El desarrollo de la tecnología óptica con el telescopio como herramienta principal de observación para ayudar a los astrónomos, entregó certezas a la humanidad desde sus primeros diseños.

Unicamente al desarrollarse la tecnología de los lentes y espejos fue, cuando se pudo sacar el máximo provecho al principio de que si la luz tarda en llegarnos, esto nos permite ver el desarrollo de la historia del Cosmos.

El estudio del movimiento de las galaxias, visibles incluso a ojo desnudo, permitió concluir que la materia en el espacio, que se separaba a una velocidad cada vez mayor la una de la otra, hace catorce mil millones de años ocupaba casi el mismo lugar en el espacio y que tardó menos de un segundo en expandirse duplicando su tamaño, a esto se le llamo La Gran Explosión.

En este universo primitivo el pilar fundamental de la materia, el hidrogeno, comienza a desarrollarse formando algunos de los elementos de la tabla periódica.

Aquel fulgor del plasma de hidrogeno-helio enfriándose después de millones de años se convierte en un gas transparente, esta transición es lo que se conoce como el Fondo Cósmico De Microondas.Insertar imagen 1 La observación de las fluctuaciones de este fondo cósmico ha proporcionado un estudio detallado de la expansión cósmica.

Estas descripciones físicas de la luz y las ecuaciones diferenciales de su movimiento permiten predecir el futuro con elementos del pasado y el pasado con los del futuro.

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Fue la manzana de Newton que desencadenó la Revolución Industrial, aunque en un comienzo la ecuación F = ma se escribió para referirse a la gravedad y el movimiento, el concepto se propagó como el fuego en todas las materias, óptica, astronomía, electricidad.

También al mundo de los átomos con la termodinámica. Comenzaba la Revolución Científica.¿Inflación Cósmica, Revolución Científica del siglo XXI? La Relatividad General comenzado el siglo XXI era una teoría atascada.

Si bien en un comienzo predijo una serie de eventos astronómicos como la curvatura de la luz y los agujeros negros y otros aspectos teóricos que con el tiempo han venido siendo confirmados en la observación, dejaba una serie de otras interrogantes sin contestar, como por ejemplo: ocurrió la Gran Explosión en alguna parte, que dio origen a la Gran Explosión, que había antes, ocurrió la Gran Explosión en algún lugar en específico, cómo es posible que se creara un tiempo infinito en un instante finito.

Pero sobre estos misterios había uno que era la reliquia del espacio-tiempo, el asunto del Problema del Horizonte.

El Problema del Horizonte se trata de la temperatura del Fondo Cósmico, que se creó de un plasma de hidrógeno un poco después de la Gran Explosión, el cual presenta una variación de temperatura del 0,002% entre un punto y otro !lo cual es ilógico¡ pues, se encuentran en lugares tan alejados que aunque la transferencia de temperatura viajase a la velocidad de la luz, no sería capaz de mantener todos los espacios del Fondo Cósmico en equilibrio de temperatura como lo están.

La materia no era homogenea, por lo que se esperaban mayores diferencias en los cambios de temperatura.

Max Tegmark, destacado físico práctico, integrante del equipo que recibiría el premio Nobel de Física por el mapa COBE de radiación microonda. Utilizando una técnica radioastronómica con fotos multipolares, descubrió lo que la comunidad llamó Eje del Mal. Errores de amplificación en las densidades del Fondo Cósmico que terminaban alineandose sobre un eje, dando una especie de sentido vectorial, orientaciones que no debiesen estar ahí.

Después del desarrollo de estas técnicas con el uso de ordenadores de cálculos detallados, juntos con los proyectos de radiobservatorios, tanto orbitales como terrestres, para el 2010 la cosmología era ya una ciencia de precisión. Los trabajos de Alan Paugh se vieron beneficiados con este nuevo perfil de la cosmología, propiciando que su teoría inflacionaria fuese verificada según el uso practico.Cuando un princípio lógico matemático, después de que la observación detalladamente mida sus predicciones teóricas, se le otorgue la categoría de axioma.

Hay una regla de entendimiento para desencriptar la información. Desde un lenguaje casual hasta el teorema de la incompletitud.

La regla dice que las teorías matemáticas deben tomarse como un bloque, entenderse como un bloque, y no tomar cierta parte de la teoría y desechar otra, según nuestros gustos o intereses personales.

Aunque en este caso haya un matiz del cuál estarse pendiente, pues, en si, la Inflación Cósmica explica, complementa y da forma a la actual Teoría del Big Bang, con todas las implicancias prácticas que esto significa. También trae consigo una onda de choque la cual impactará violéntamente en la filosofía, la literatura y la cultura en general.

El Descubrimiento:La Relatividad dejaba muchos preguntas sin resolver, las mas importantes son El Problema del Horizonte y el Problema de la Curvatura Nula.

Antes de la Inflación Cósmica en el modelo de Relatividad Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker, se predecía que los espacios del Fondo Cósmico de Microondas, producto de la inhomogeneidad de la materia, presentase mayores fluctuaciones de temperartura que las que posteriormente mostraría en el mapa COBE del Fondo Cósmico (0,002%).

A este se le denominó El Problema del Horizonte. El Universo se ve sospechosamente igual en todas direcciones. El otro gran problema de la antigua Relatividad era el Problema de la Curvatura Nula.

El espacio plano presentaba serios problemas de ínestabilidad, pues se veía que con una minima variación de las densidades, el espacio presentaría comportamientos completamentes destructivos como el Big Crunsh o La gran Imploción.

La Inflación Cósmica resuelve estos problemas proponiendolo de la siguiente manera:Hay cuerpos que tiene una densidad difícil de diluir, esto quiere decir que si un gramo de la sustancia se expandiera en el doble de su volumen, su densidad se matendría inalterada, pero reaccionaría duplicando su materia, osea obtendríamos dos gramos de aquella sustancia.

Esto es lo que supuestamente le pasó al espacio-tiempo en los primeros momentos, al tener una densidad dificil de diluir, con el efecto del tablero de ajedrez, de duplicar el gramo en cada uno de los casilleros, al final tendríamos un crecimiento exponencial que sería mayor al de toda la materia del universo, este se comenzó a duplicar a si mismo a niveles exponenciales en lo que a la percepción humana podría parecerle solo un instante, en algo infinitesimalmente mas pequeño que un segundo, el Universo antes de su expansión comienza con esta forma acelerada, la cual resuelve tanto el Problema del Horizonte y el de La Curvatura Nula, pues es la causa misma de La Gran Explosión.

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La materia inflacionaria entonces, se duplica a si misma y es la misma Relatividad General de Einstein que nos aboga sobre esta creación espontanea de la materia, pues la Inflación produce la expansión que convierte la energia en masa.

Ahora bien, ateniéndonos a lo anteriormente dicho de entender las teorías matemáticas en bloque, debemos advertir lo surrealista que pueden parecer los detalles referidos al diseño de esta estructura teórica.

Primeramente vamos a resumir lo que explica la Inflación Cosmica, en terminos todavía creíbles y aceptados por toda la comunidad científica: El Problema del Horizonte, lo resuelve, el gran enigma de la Relatividad.

Por qué el Universo se ve igual en todas direcciones. Explica la causa de 0.002% que había desconcertado a los científicos, con amplificaciones del campo cuántico donde posteriormente la gravitación amplificaría formando las galaxias, cúmulos y el diferente panorama cósmico.

Explica la forma plana del universo

Explica la aceleración cósmica como otro tipo de Inflación, que duplica el tamaño del universo cada ocho mil millones de años.

Este descubrimiento le valió el premio Nobel de Física el 2011.La Inflación Cósmica explica que lo que conocemos como Gran Explosión, no es el comienzo, sino el final, una vuelta completa de la Inflación en un pulso eterno, un comportamiento sinusoidal del Universo, que se infiere precisamente de un gráfico cartesiano de dos ejes, x e y.

Ahora vamos a lo que parece sacado de una novela de ciencia ficción de Douglas AdamsTodo este paquete de conocimiento como lo entendimos anteriormente, sus partes no son divisibles entre si.

La llave que abre la ventana donde la imaginación parece una mascota recién despierta es: La materia y el espacio es infinito. Bienvenidos al Multiverso.

Universos Paralelos

Primero vamos a digerir un poco el poder del concepto infinito

El número Pi, la famosa proporción entre la circunferencia y su radio: 3,1415… y así una sucesión infinita de números.

Ahora bien, pensemos en una fotografía digital. Un archivo computacional, la captura de una lente con una dirección númerica por cada pixel, que leídos por un procesador se transforma en imagen fotográfica.

Pues el número Pi al ser una serie infinita de números, posee todas las direcciones númericas existentes, cada combinación secuencial terminará apareciendo de aca a mañana, o dentro de cuarenta millones de años mas.

Por lo que el número Pi guarda una foto de usted, distinguido lector, en patrones númericos, bailando desnudo sobre una patrulla policial.

La eternidad del infinito otorga a cada probabilidad por pequeña que parezca la posibilidad de volverse real. Imaginemos por un instante que usted debe tomar una decisión que será fundamental en su vida para los siguientes años.

Terminar de leer este artículo de Cobertura 360 por ejemplo, comprar acciones de una manera totalmente intuitiva o jugarse su saldo en aquel robusto caballo.

Aunque lo mas seguro es que no haya mucha energía para leer, que comprar acciones de manera intuitiva sea una pésima idea, y que el dichoso semental ese llegue penultimo en la carrera.

Pues el asunto es que la física y la cosmología nos dice que vamos a tener que aprender a vivir con que el Universo y la matería es infinta.

Y que en una galaxia ubicada a 10 ^10 ^ 29 mts hay una copia exacta de usted mismo con el boleto ganador de la lotería, el duplicado de usted mismo que canjearía todas esas remotas probabilidades que alguna vez entratron en la orbita de su vida.

El universo es una expresión de la Química, si una partícula decide o no estar ahí, produciendo resultados diferentes como: convertir su alimento en calorías que lo harán terminar de leer este artículo, las ideas aparentemente intuitivas son específicas moleculas entrando en una función sináptica, incluso la misma suerte que podamos creer en los juegos de azar o en las carreras de caballos, son una cadena microscópica de causa y efectos.

Una composición química es de hecho lo que somos nosotros mismos, pues esta composición de átomos y moléculas agrupandose en estructuras complejas, también es la vida misma en el planeta Tierra.

La configuración del código génetico, que marca cada detalle de los organismos, es una estructura arquitectónica de proteínas y aminoácidos.Materia alineada de una determinada forma para crear lo que entendemos por seres sintientes y percepciones únicas en el universo.

Pues al parecer ni tan únicas, ya que en un espacio infinito, con materia infinita y uniforme, la probabilidad de que se halla generado otro planeta tierra con la misma configuración se vuelve real.

Y con los mismos habitantes, encadenando las mismas situaciones, salvo pequeños detalles, elecciones que cada uno tomará de manera diferente.

Tecnicamente la Radiación de Fondo de Microondas es, la región esférica del espacio desde donde la luz ha tenido tiempo de llegar hasta nosotros, catorce millones de años aproximadamente desde La Gran Explosión.

Toda la cantidad de materia inflacionaria que tiende al infinito, pues la Inflación Eterna predice que puede haber incluso más, infinito + 1, centradas en otras regiones distantes del espacio desde donde la luz ni ningun otro tipo de información ha podido llegarnos, regiones de otros Universos Observables con sus propios volumenes de horizonte.

A esto se le conoce como Multiverso nivel 1. Lo interesante es que el Multiverso nivel 1 no es tan controvertido, en estos momentos hay teorizados lógicamente hasta el Multiverso nivel 4.

Si se han escrito momentos épicos en la física, seguramente la Inflación Cósmica estaría presente en un resumen de grandes momentos.

Con la luz de atmosfera de un Fondo Cósmico de Radiación Microonda, sus intrincados mecanismos abrumando a la percepción con que, ¡La materia es infinita! Nada es imposible, si no muy lejos.El Eterno RetornoPara terminar me referiré al Universo participativo Wheeler.

El año 1997 Max Tegmark aceptando las implicancias del Gato de Schrodinger, la interpretación de Copenhague y la Teoría de los Muchos Mundos de Everett.

Propone que la muerte en realidad es algo que nunca ocurre, que uno puede morir en el Universo de otra persona, pero en algun lugar lejano, continuara con su propio ciclo infinito, con nuevas oportunidades para cada una de sus decisiones.

Según este físico el observador no solo define el estado del Universo, sino tambien el Último Estado del Universo, el del pasado.

Cada observador produce sus propios universos paralelos Everett hasta remontarnos al Gran Comienzo.

Para esto recreó el celebre experimento de las rendijas, donde particulas son disparadas conportandose también como onda y donde el observador define la trayectoria final unicamente observando. El experimento consistía en lo siguiente: Los Quasares son los objetos mas lejanos y brillantes del cielo.

Cuando observamos a un Quasar estamos viendo algo que sucedió hace miles de millones de años. Wheeler imagino que en mitad de camino entre el Quasar y la tierra habían dos galaxias.

Si nosotros observasemos la luz proveniente del Quasar por telescopios, producto de la lejanía del objeto, los fotones llegarían casi uno por uno al lente, la gravedad curvaría la luz, si mirasemos a un lado de la galaxia interpuesta en el camino, veriamos los fotones pasar por un lado, y si mirasemos el otro lado por ahí tambien pasarían.

Cada particula emitida en un pasado remoto, en su viaje a la Tierra al encontrarse las galaxias, enfrentados cada fotón con su particular elección, pasar por un lado o el otro de las galaxía, decisión que será el observador del presente, usted lector, quién defina.

Por Osvaldo Antilef Araya
Fue ganador de la Beca del Consejo Nacional de la cultura y las artes de Chile, escritor de literatura. Tiene estudios académicos en física, diplomado en Semiologia. Y su primera obra ha tenido una gran recepción tanto del público como de la crítica. En X usa el usuario @antilef42