Teoria De Sistemas

1.¿COMO SABEN LOS CIENTICOS QUE EL MUNDO SE ESTA EXPANDIENDO?

Midiendo la velocidad con que se mueven las galaxias, el astrónomo norteamericano Edwin Hubbledescubrió en 1929 que el universo se está expandiendo, esto es, que las galaxias se alejan continuamente unas de otras. Desde entonces, los astrónomos han tratado de averiguar cómo se comporta este movimiento de expansión en el tiempo. Hasta hoy dos son las posibilidades que se barajaban: 

1.    La expansión del universo se está desacelerando y en algún momento se detendrá para dar lugar a un movimiento en sentido contrario: una contracción. Esto se debería a la fuerza de gravedad, que es la fuerza de atracción de la materia. Según esta teoría, las galaxias empezarían eventualmente a acercarse unas a otras hasta que el universo colapse nuevamente provocando otro Big Bang.

2.    La expansión del universo se está acelerando y como consecuencia, las galaxias continuarán alejándose unas de otras indefinidamente.

Sin embargo, nuevos estudios realizados por dos diferentes equipos de investigadores, basándose en observaciones realizadas por astrónomos de la ESO, parecen indicar quela expansión del universo se estaría acelerando. 

Los dos equipos de trabajo, ambos con participación de la ESO, se concentraron en el estudio de un raro tipo de explosiones estelares que tienen como protagonistas aestrellas antiguas. Se trata de verdaderos cataclismos durante los cuales las estrellas colapsan sobre sí mismas liberando gigantescas cantidades de energía.

Conocidas como supernovas del tipo 1a, estas explosiones se distinguen por tener un brillo muy intenso y uniforme, lo que las hace ideales para la medición de distancias grandes. Observando estos fenómenos se pueden determinar con suficiente precisión las distancias importantes para los estudios astronómicos.

Los científicos realizaron sus observaciones desde varios de los observatorios más importantes del mundo, para asegurarse de contar con datos fidedignos para sus análisis.

Las nuevas observaciones muestran que, en comparación con sus homólogas más cercanas, las supernovas distantes se ven demasiado débilmente, incluso suponiendo que la velocidad de expansión del universo no hubiera variado en los últimos miles de millones de años. Lo anterior significa que las distancias de las supernovas se han incrementado más de lo que habrían hecho si la tasa de expansión no hubiera cambiado con el tiempo. 

Esto sólo es posible por el efecto de una aceleración adicional, es decir, la tasa de expansión del universo aumenta con el tiempo. Como no se sabe qué misteriosa energía es la que provoca dicha aceleración, se le llama “energía oscura”. Sin embargo, Einstein había hablado ya de una fuerza de repulsión, que él llamó “constante cosmológica”.

De acuerdo a la teoría de la relatividad de Einstein el universo debería estar, o bien expandiéndose, o bien contrayéndose. Sin embargo, como en aquellos años los científicos estaban convencidos de que el universo era estático, Einstein incorporó a su teoría la “constante cosmológica”, para que sus cálculos dieran como resultado que el universo no se expandía ni se contraía. Luego un matemático ruso llamado Friedmann, se dio cuenta de que el equilibrio que lograba Einstein al incorporar la constante cosmológica, era tan inestable como “un lápiz parado sobre su punta”. Luego Hubble demostró que el universo se estaba expandiendo y Einstein dijo que la famosa constante cosmológica había sido el peor error de su carrera. Sin embargo los últimos descubrimientos parecen demostrar que no era un error.

La forma de determinar la distancia a que están las estrellas es análoga a la situación de cuando uno va en la carretera de noche y ve la luz delantera de un auto que viene en sentido contrario. Si la luz es bien tenue se sabe que el vehículo está lejos, pero a medida que éste se acerca la luz se vuelve más intensa. Tenemos una noción de distancia porque conocemos por experiencia la luz generada por los focos del auto, como en astronomía uno conoce la luz que generan las supernovas que es bastante uniforme (como un foco), luego dependiendo de si es más o menos intensa, uno puede determinar la distancia a la supernova.

2. TEORIA SOBRE EL LIMITE DEL UNIVERSO AL MENOS (TRES)

Todas las mitologías y religiones de nuestro planeta han explicado con imaginación la existencia de la materia en el universo, una cosmogonía que nacía de la pregunta ¿por qué existe algo en lugar de nada?. Y en casi todas, un ser con poderes infinitos ha generado las cosas de la nada.

De hecho, esta teoría subyace bajo la idea predominante en la ciencia, la teoría del Big Bang, pero existen otros modelos de nacimiento del universo que no requieren un acto de creación inicial.

Teoría del Big Bang

Según la teoría del Big Bang (enlace en inglés) el universo aparece de la nada. Todo lo que existe nació de una gran explosión hace 15.000 millones de años. La materia se concentraba en un punto decenas de miles de veces más pequeño que el núcleo de un átomo.

Esta teoría no tiene la autoría de un científico concreto, surgió de las ecuaciones que generaba la ley de Hubble que demostraba que el universo se encuentra en expansión. En cuanto al término Big Bang lo inventó el mayor enemigo de la teoría en su momento, Fred Hoyle, quien propuso su propia hipótesis alternativa (universo estacionario).

En cualquier caso, el Big Bang se ha convertido en el paradigma cosmogónico por excelencia, primero porque va cumpliendo (a pesar de sus carencias) todos los presupuestos de la relatividad y segundo porque no excluye la existencia de una Conciencia Creadora con un plan divino lo que gratifica a los poderosos lobbys religiosos.

Entre las pruebas que se aportan a su favor se encuentra la constatación en 1990 gracias al satélite COBE de la existencia de radiación cósmica de fondo (también señalada comoradiación de fondo de microondas o radiación cósmica de fondo -CMB según sus siglas en inglés) que predecía el modelo teórico y que en 1965 habían descubierto Arno Penzias y Robert Wilson.

Y antes ¿qué había según este modelo? Lo desconocemos. Las ecuaciones sólo describen lo que pasó a los 10-43 segundos, un momento conocido como tiempo de Planck.

Teoría del Universo estacionario

No todos los científicos estaban de acuerdo con el modelo de Big Bang en el que no encajaban todas las observaciones. Tres cosmólogos (Hermann Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle) desarrollaron en 1948 una teoría alternativa con muchos seguidores que las pruebas aportadas por COBE sobre radiación de fondo han relegado (que no descartado) a teoría marginal.

Basada en el principio cosmológico perfecto que dice que un observador situado en cualquier espacio o tiempo ve el mismo universo ya que sus propiedades son constantes sea donde sea. No hay un Big Bang porque el universo siempre fue así. Nuestro universo no tendría principio ni fin.

Estos heterodoxos del Big Bang consideran que la materia se está creando continuamente a partir del vacío. Desde un hipotético "campo C", la materia se filtra a nuestro universo e impulsa la expansión cósmica prevista por la ley de Hubble.

Teoría del Universo oscilatorio

Fue propuesta por Richard Tolman de 1948 (el mismo año de su muerte). Muy relacionada con la teoría del universo estacionario, no existe una explosión inicial, sino una contracción de nuestro propio universo hasta un punto de enorme densidad (que denominó Big Crunch) en que la fuerza de atracción de la gravedad se convierte en una fuerza repulsiva que provoca una expansión de la materia (un Big bang).

Este acontecimiento se produciría continuamente dando lugar a una sucesión cíclica e infinita del mismo universo (que no necesariamente tienen que poseer las mismas condiciones).

En 2010 el físico Roger Penrose aseguró encontrar en la radiación cósmica de fondo patrones circulares que indicarían un ciclo continuo de nacimiento y muerte del universo a lo largo de eones.

Teoría del Universo inflacionario

Propuesta por el ruso Andrei Linde, descarta un Big Bang inicial para sustituirlo por muchos pequeños big bangs que estarían produciéndose continuamente, incluso en la actualidad, por todo el espacio. La materia de nuestro universo se estaría creando continuamente en los núcleos de las galaxias activas.

Se trataría de agujeros de gusano, puntos extraordinariamente curvados del espacio tiempo que conectan agujeros negros con agujeros blancos.

Esta teoría requiere de la existencia del multiverso o multiuniverso con un intercambio continuo de materia y energía entre ellos. Lee Smolin, de la universidad de Siracusa, considera que todo el cosmos es un complejo sistema en el que nacen y mueren continuamente universos.

La hipótesis inflacionaria resuelve algunos inconvenientes de la teoría del Big Bang, pero anula la necesidad de un impulso primigenio, ya que el universo inflacionario es eterno. Para Roger Penrose también requiere condiciones iniciales. "tan extremadamente específicas" que no resuelve el problema del inicio. Este modelo requiere la existencia de un campo físico aún desconocido, el inflatón.

3. ¿QUE ES EL PASADO ABSOLUTO?

Tradicionalmente se entendía el tiempo como transcurso regular que no variaría jamás. Se entendía como un ritmo permanente que fluía de pasado a futuro y que afectaba a todos por igual.

Vimos que el tiempo físico está entonces relacionado

...