La parte retorcida del Cosmos.
Si consideramos no centrar en el espacio en absoluto y tomar en lugar de esto en el espacio-tiempo, la combinación de tres dimensiones espaciales y la dimensión del tiempo descrita por la Relatividad General de Einstein. La gravedad distorsiona tanto aspectos del espacio-tiempo como eventos dinámicos — el suave giro de un planeta o la violenta colisión de dos agujeros negros — envían olas de ondas gravitatorias. Medir la dirección y fuerza de estas ondas podría enseñarnos mucho sobre su origen, permitiéndonos estudiar el inicio explosivo del mismo universo.
Una idea equivocada es que un agujero negro está hecho de materia que simplemente se ha compactado en un tamaño muy pequeño. Eso no es cierto. Un agujero negro está hecho de espacio y tiempo retorcidos. Puede haberse creado por la implosión de una estrella [donde la gravedad se hace tan concentrada que nada, ni siquiera la luz, puede escapar]. Pero la materia de la estrella se destruyó en el centro del agujero negro, donde el espacio-tiempo está infinitamente retorcido. No queda nada más aparte de espacio-tiempo retorcido. Un agujero negro realmente es un objeto con una estructura muy rica, así como la Tierra tiene una estructura rica en montañas, valles, océanos, etc. Su espacio retorcido gira alrededor de una singularidad central como el aire en un tornado. El tiempo se frena conforme te aproximas al borde del agujero negro, el conocido como horizonte, y dentro del horizonte, el tiempo fluye hacia la singularidad [el punto central de densidad infinita y volumen cero], arrastrando todo lo que hay dentro del horizonte adelante en el tiempo hacia su destrucción. Observando un agujero negro desde el exterior, se vería como los rayos de luz se curvan al pasar cerca del él, y distorsionaría las imágenes del cielo. Verías un punto negro donde nada pasa debido a que los rayos de luz caen en el agujero. Y alrededor verías un anillo brillante de imágenes muy distorsionadas del campo de estrellas o lo que sea que hay detrás de él.
Einstein pensó en los agujeros negros como curiosidades teóricas. Dado que no se ha observado ninguno, ¿cómo sabemos que los agujeros negros realmente existen?
Vemos pruebas muy convincentes justo en el centro de nuestra propia galaxia. Los astrónomos han visto estrellas masivas caer hacia un objeto centra y girar a su alrededor, como un cometa alrededor del Sol, y volar de vuelta. Han pesado el objeto central midiendo lo fuerte que atrae a las estrellas a su alrededor. Resulta que tiene el mismo tirón gravitatorio que aproximadamente 3 millones de soles, y es muy oscuro — los astrónomos sólo ven allí débiles ondas de radio. Es casi por completo un agujero negro. Y cuando los quásares [objetos compactos extremadamente brillantes en el centro de algunas galaxias] se descubrieron en los inicios de los 60, era obvio que el origen de la energía tenía que ser gravitatoria debido a que incluso la energía nuclear, que alimenta a las estrellas, es demasiado ineficiente. La idea de que los quásares estaban alimentados por la acreción de materia en agujeros negros se propuso unos meses más tarde del descubrimiento de los quásares. Esto fue un cambio enorme en la visión del universo de mucha gente, y sucedió muy rápido. Luego hubo un periodo de rápida investigación, y a mediados de los años 70 empezamos a comprender que los agujeros negros eran objetos dinámicos con un rico conjunto de propiedades. Giran y pueden vibrar.
Además de los agujeros negros hay otros tipo de objetos están hechos de espacio-tiempo retorcido y crean ondas gravitatorias. Una estrella de neutrones es un ejemplo. Está parcialmente hecha de materia nuclear y parcialmente de espacio-tiempo retorcido. Esperamos ver un agujero negro destrozando a una estrella de neutrones. Veremos el comportamiento dinámico del espacio-tiempo retorcido alrededor de estos dos objetos mientras uno destroza al otro. Otro ejemplo es algo llamado cuerda cósmica. Esto son hipotéticas grietas en el tejido del espacio que se cree que se crearon en los mismos inicios del universo, debido a la expansión inflacionaria de las cuerdas fundamentales — los objetos que según dicimos los teóricos de cuerdas forman todo. Las cuerdas cósmicas son como grietas en el tejido del espacio. La geometría alrededor de una cuerda no es como una hoja plana de papel. En lugar de esto el espacio se curva en forma cónica; la circunferencia alrededor de la cuerda es menor de pi veces el diámetro. El núcleo de la cuerda está hecho de campos que tienen enormes energías que crean este retorcimiento, y el núcleo tiene una enorme tensión, como la tensión de una cuerda de violín. Si punteas una cuerda de violín, las ondas viajan a través de la misma. De forma similar si una cuerda cósmica es punteada, las oscilaciones viajan a través de la misma a muy alta velocidad — a la velocidad de la luz — y producen ondas gravitatorias conforme viajan.
Las cuerdas cósmicas son una idea controvertida que proviene de la Teoría de Cuerdas, el área más estudiada de la física teórica. Esta área aún está lejos de ser una unificación coherente de la física cuántica y clásica. (salvo que mi operador -+Dsoler-Canals, no admita confrontaciones por el absurdo y sea aceptado como Lie).
Hoy puedo decir que la mayor sorpresa para mi fue el descubrimiento de la energía oscura; que la mayor parte de la masa del universo esté en forma de energía oscura que se extiende a través de todo el universo, y tiene una enrome tensión como una goma del pelo demasiado estirada. Lo encontré increíble.
Ahora, un agujero de gusano en una hipotética torsión del espacio que puede servir como atajo entre dos regiones distintas del universo. Es como si un gusano taladrase un agujero a través de una manzana de un lado a otro. Si fueses una hormiga y vivieses en la superficie de la manzana, habría dos rutas a tomar para ir de un lado a otro de la manzana. Uno es rodeando el exterior, sobre la superficie, lo cual podemos pensar que es como el espacio de nuestro universo suavemente curvado; la otra es a través del agujero de gusano. En el caso del universo, el agujero de gusano sería bastante corto y podríamos llegar, por ejemplo, desde nuestro Sistema Solar al centro de la galaxia. La relatividad general dice que los agujeros de gusano podrían existir. Cuando combinamos la relatividad general con la Teoría Cuántica, encontramos pruebas moderadamente convincentes de que los agujeros de gusano no pueden existir en absoluto — pero aún no estamos seguros. Lo que nos lleva a decir que :
“La naturaleza aborrece las singularidades desnudas”.
Adolfocanals@educ.ar
Si consideramos no centrar en el espacio en absoluto y tomar en lugar de esto en el espacio-tiempo, la combinación de tres dimensiones espaciales y la dimensión del tiempo descrita por la Relatividad General de Einstein. La gravedad distorsiona tanto aspectos del espacio-tiempo como eventos dinámicos — el suave giro de un planeta o la violenta colisión de dos agujeros negros — envían olas de ondas gravitatorias. Medir la dirección y fuerza de estas ondas podría enseñarnos mucho sobre su origen, permitiéndonos estudiar el inicio explosivo del mismo universo.
Una idea equivocada es que un agujero negro está hecho de materia que simplemente se ha compactado en un tamaño muy pequeño. Eso no es cierto. Un agujero negro está hecho de espacio y tiempo retorcidos. Puede haberse creado por la implosión de una estrella [donde la gravedad se hace tan concentrada que nada, ni siquiera la luz, puede escapar]. Pero la materia de la estrella se destruyó en el centro del agujero negro, donde el espacio-tiempo está infinitamente retorcido. No queda nada más aparte de espacio-tiempo retorcido. Un agujero negro realmente es un objeto con una estructura muy rica, así como la Tierra tiene una estructura rica en montañas, valles, océanos, etc. Su espacio retorcido gira alrededor de una singularidad central como el aire en un tornado. El tiempo se frena conforme te aproximas al borde del agujero negro, el conocido como horizonte, y dentro del horizonte, el tiempo fluye hacia la singularidad [el punto central de densidad infinita y volumen cero], arrastrando todo lo que hay dentro del horizonte adelante en el tiempo hacia su destrucción. Observando un agujero negro desde el exterior, se vería como los rayos de luz se curvan al pasar cerca del él, y distorsionaría las imágenes del cielo. Verías un punto negro donde nada pasa debido a que los rayos de luz caen en el agujero. Y alrededor verías un anillo brillante de imágenes muy distorsionadas del campo de estrellas o lo que sea que hay detrás de él.
Einstein pensó en los agujeros negros como curiosidades teóricas. Dado que no se ha observado ninguno, ¿cómo sabemos que los agujeros negros realmente existen?
Vemos pruebas muy convincentes justo en el centro de nuestra propia galaxia. Los astrónomos han visto estrellas masivas caer hacia un objeto centra y girar a su alrededor, como un cometa alrededor del Sol, y volar de vuelta. Han pesado el objeto central midiendo lo fuerte que atrae a las estrellas a su alrededor. Resulta que tiene el mismo tirón gravitatorio que aproximadamente 3 millones de soles, y es muy oscuro — los astrónomos sólo ven allí débiles ondas de radio. Es casi por completo un agujero negro. Y cuando los quásares [objetos compactos extremadamente brillantes en el centro de algunas galaxias] se descubrieron en los inicios de los 60, era obvio que el origen de la energía tenía que ser gravitatoria debido a que incluso la energía nuclear, que alimenta a las estrellas, es demasiado ineficiente. La idea de que los quásares estaban alimentados por la acreción de materia en agujeros negros se propuso unos meses más tarde del descubrimiento de los quásares. Esto fue un cambio enorme en la visión del universo de mucha gente, y sucedió muy rápido. Luego hubo un periodo de rápida investigación, y a mediados de los años 70 empezamos a comprender que los agujeros negros eran objetos dinámicos con un rico conjunto de propiedades. Giran y pueden vibrar.
Además de los agujeros negros hay otros tipo de objetos están hechos de espacio-tiempo retorcido y crean ondas gravitatorias. Una estrella de neutrones es un ejemplo. Está parcialmente hecha de materia nuclear y parcialmente de espacio-tiempo retorcido. Esperamos ver un agujero negro destrozando a una estrella de neutrones. Veremos el comportamiento dinámico del espacio-tiempo retorcido alrededor de estos dos objetos mientras uno destroza al otro. Otro ejemplo es algo llamado cuerda cósmica. Esto son hipotéticas grietas en el tejido del espacio que se cree que se crearon en los mismos inicios del universo, debido a la expansión inflacionaria de las cuerdas fundamentales — los objetos que según dicimos los teóricos de cuerdas forman todo. Las cuerdas cósmicas son como grietas en el tejido del espacio. La geometría alrededor de una cuerda no es como una hoja plana de papel. En lugar de esto el espacio se curva en forma cónica; la circunferencia alrededor de la cuerda es menor de pi veces el diámetro. El núcleo de la cuerda está hecho de campos que tienen enormes energías que crean este retorcimiento, y el núcleo tiene una enorme tensión, como la tensión de una cuerda de violín. Si punteas una cuerda de violín, las ondas viajan a través de la misma. De forma similar si una cuerda cósmica es punteada, las oscilaciones viajan a través de la misma a muy alta velocidad — a la velocidad de la luz — y producen ondas gravitatorias conforme viajan.
Las cuerdas cósmicas son una idea controvertida que proviene de la Teoría de Cuerdas, el área más estudiada de la física teórica. Esta área aún está lejos de ser una unificación coherente de la física cuántica y clásica. (salvo que mi operador -+Dsoler-Canals, no admita confrontaciones por el absurdo y sea aceptado como Lie).
Hoy puedo decir que la mayor sorpresa para mi fue el descubrimiento de la energía oscura; que la mayor parte de la masa del universo esté en forma de energía oscura que se extiende a través de todo el universo, y tiene una enrome tensión como una goma del pelo demasiado estirada. Lo encontré increíble.
Ahora, un agujero de gusano en una hipotética torsión del espacio que puede servir como atajo entre dos regiones distintas del universo. Es como si un gusano taladrase un agujero a través de una manzana de un lado a otro. Si fueses una hormiga y vivieses en la superficie de la manzana, habría dos rutas a tomar para ir de un lado a otro de la manzana. Uno es rodeando el exterior, sobre la superficie, lo cual podemos pensar que es como el espacio de nuestro universo suavemente curvado; la otra es a través del agujero de gusano. En el caso del universo, el agujero de gusano sería bastante corto y podríamos llegar, por ejemplo, desde nuestro Sistema Solar al centro de la galaxia. La relatividad general dice que los agujeros de gusano podrían existir. Cuando combinamos la relatividad general con la Teoría Cuántica, encontramos pruebas moderadamente convincentes de que los agujeros de gusano no pueden existir en absoluto — pero aún no estamos seguros. Lo que nos lleva a decir que :
“La naturaleza aborrece las singularidades desnudas”.
Adolfocanals@educ.ar
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