Big Bang facilito

Vía Boing-boing me entero de un estupendo (por bien contado y por brevemente contado) vídeo sobre el Big Bang.

No hay mucho que decir de este vídeo. Sólo que me pareció muy sencillo, tanto lo que explica como el inglés que usa. Si prestas un poco de atención, seguro que pillas bastantes cosas (no hace falta entender todo para enterarse de qué va algo, el inglés que necesitas no es el inglés de las clases de inglés, en el que todo ha de ser traducido; aquí basta con comprender).

¿Lo esencial? Que el Big Bang no es algo que pasó en algún sitio o hace algún tiempo. Antes del Big Bang no sabemos qué había. Pero desde luego, sí sabemos que no existía ni nuestro espacio, ni nuestro tiempo, ni nuestra materia ni nuestra energía. Todo eso se creo en el Big Bang. Por tanto, no es algo que pasó en un sitio o hace un tiempo porque antes de él no existían espacio y tiempo como los que tenemos. Todo lo que vemos hoy, se creó con el Big Bang.

¿Cómo es nuestro mundo? Realmente no lo sabemos. No sabemos si hay más Universos, y, si los hay, si están hechos de espacio, tiempo, materia y energía como nosotros. No sabemos si nos influyen y nosotros a ellos. Pero intentamos avanzar. Intentamos crear instrumentos que nos permitan mirar más allá (en esto, las matemáticas son más poderosas que los telescopios). Estamos atascados, en realidad. Hay problemas para conocer más y hay veces que descubrimos algo sorprendente y tenemos que cambiar todo lo que creíamos que sabíamos.

Así es la ciencia…

Pero entre tanto, sí que hay cosas que hemos aprendido. Qué es una estrella y cómo nacen y mueren, qué es una galaxia, cómo se distribuyen las galaxias por el Universo, cómo se comporta la luz, de qué partes están hechos los átomos y de qué están hechas esas partes (quarks), cuándo se crearon…

No está mal para un cerebro como el nuestro, diseñado para sobrevivir en la sabana, el lugar de las especies de las que descendemos.

En realidad…

En realidad, pensándolo bien… ¡Qué bestia es haber llegado a un punto en el que podemos contar lo que sabemos y lo que no sabemos del Universo en dos minutos y medio!

Mucho camino para llegar ahí…

Trocitos de espacio

Hoy es fácil pensar en átomos, trocitos de materia. Esa idea se ha impuesto en el saber colectivo. Prácticamente cualquiera los conoce. Es una idea vieja, pero la ciencia creada para tratarlos, comprenderlos, es reciente, es del siglo XX. Es la mecánica cuántica.

¿Está hecho el espacio de trocitos, como la materia? ¿Existen los átomos de espacio?

Hay científicos, como Martin Bojowald, que piensan que sí, y que exploran las consecuencias. Para empezar, han calculado el tamaño de los trocitos de espacio, de los átomos de espacio. Unos 10-35cm. Terriblemente pequeño. Pon un cero. Luego una coma. Luego 35 ceros. Finalmente un 1. O si quieres, toma un centrímetro y divídelo en 10. Una de esas partes, divídela en 10. Y así 35 veces. Terriblemente pequeño. Lo más pequeño que hemos logrado explorar es 10-18cm. Nos falta una barbaridad.

Pensarás que estamos a mitad de camino. Ni hablar. Porque el 18 no es una base, sino un exponente. Estamos hablando de potencias. Verás, si digo 107 y lo comparo con 108, no he aumentado una unidad, sino que lo he hecho diez veces más grande. Si digo 109, lo he hecho cien veces más grande. Si el exponente es negativo, ya no hablo de más grande, sino de más pequeño. Si comparo 10-18 y 10-35, resulta que lo segundo es 100.000.000.000.000.000 veces menor. Cien mil billones de veces menor. Para que te hagas una idea, es como si quisiéramos ir al planeta Neptuno y hubiéramos avanzado medio milímetro. Así de lejos estamos de tocar los átomos del espacio, si es que existen.

La mayor consecuencia de que el espacio y el tiempo estén hechos de átomos sería que cambiaríamos de forma de pensar acerca del Big Bang. Esa teoría que dice que creemos que hubo un tiempo en que todo estuvo reunido en un punto. Todo junto. Lo que conocemos (materia, espacio y tiempo), y probablemente cosas que no conocemos (energía oscura y materia oscura, de las que te contaré algo otro día). En un punto muy pequeño. Y a partir de ahí, todo se expandió. El espacio y el tiempo se desplegaron y la materia ocupó más sitio y cambió.

¿Y a ti qué? Verás, si el espacio está tan vacío como lo está hoy la gravedad es una fuerza atractiva. Las cosas se caen, los planetas se trasladan alrededor de una estrella… Pero si el espacio está muy lleno, muy denso, con tanta cosa apretada en ese punto inicial, y realmente está hecho de átomos… Si todo eso ocurre, entonces, y sólo entonces…

¡La gravedad es una fuerza repulsiva!

Que hace que la materia se aleje. Que no quepa en algo tan pequeño. Y que lo arrastre hacia fuera, que lo expanda. Una gravedad negativa como motor del Big Bang. Explicaría tambien lo que se llama etapa inflacionaria tras el Big Bang. Una época en la que el universo se infló muy rápido. Mucho más de lo que lo hace hoy. Y explicaría porque se frenó la inflación. Porque el espacio se quedó tan vacío, al expandirse tanto, que la gravedad pasó de negativa a positiva.

Pero eso sólo es cierto si realmente existen átomos de espacio. Átomos de espacio en los que cabe cierta cantidad de materia, cierta cantidad de energía. Pero no más de un tope. Que es lo que dice la Teoría de Gravedad Cuántica.

Tomado de einsteins-theory-of-relativity-4engineers.com/quantum-cosmology.html

¿De dónde vino ese punto lleno de todo? Aquí las matemáticas ya no pueden ayudar. No todavía. O a lo mejor nunca. Pudiera proceder de otro universo anterior al nuestro, que colapsó. Es una bonita historia. En vez de Big Bang (Gran Explosión), se llamaría Big Bounce (Gran Rebote). Lo que ocurre es que no lo podemos comprobrar. No deja de ser una especulación.

¿Pero desde cuando eso frena a los físicos? La especulación, trasladada a las matemáticas es la que nos ha traído hasta aquí. Y la que nos puede llevar más lejos, a saber de dónde venimos y a dónde vamos.