La ciencia no se ocupa de “por qué”, sino de “qué es”.
Sabemos de la expansión del universo debido al telescopio Hubble y lo que sabemos sobre cómo funciona la luz (relatividad especial) y cómo funcionan las estrellas y otros objetos celestes.
Antes del telescopio Hubble, no era posible mirar hacia el espacio profundo debido a la distorsión de la atmósfera. Pero como el espacio es un vacío cercano, la línea de visión sin distorsión es prácticamente infinita en un telescopio espacial. La razón por la que necesitamos grandes espejos en un telescopio espacial no es para aumentarla, sino para recolectar más luz. Como la luz cae con el cuadrado de la distancia.
Pero obtener información sobre las distancias es un poco un enigma: la intensidad de la luz recibida es una función tanto del brillo de la estrella como de su distancia. El truco es encontrar una estrella, u objeto, más bien, con un brillo conocido . Estas se llaman ” velas estándar “. Una de estas velas estándar es una SuperNova Tipo 2. Debido a la forma en que se forman las SuperNovas Tipo-2, siempre tienen el mismo brillo. Entonces encontramos uno de estos, y luego usamos su brillo para determinar su distancia. Y luego podemos decir que todos los objetos cercanos a esa vela tienen aproximadamente esa distancia. Y ahora a partir de eso podemos decir 3 cosas: su brillo, su tamaño y desde hace cuánto tiempo es de la imagen que estamos viendo. (Cada año luz de distancia es un año en el pasado).
(En la imagen de arriba: la famosa SuperNova tipo 2 “Cassiopeia”)
Ahora, una vez que sabemos estas cosas sobre los objetos, podemos saber, por ejemplo, qué tipo de estrella son y en qué fase de desarrollo, y eso nos dice qué color deberíamos estar viendo.
Y ahora que sabemos qué color se supone que debemos ver, podemos decir qué tan rápido se acercan a nosotros o se alejan de nosotros en función de su cambio de rojo o azul de ese color.
Al tomar muchas medidas de estas cosas, descubrimos que cuanto más lejos están estos objetos de nosotros, más rápido se alejan de nosotros. (Cuanto mayor sea el desplazamiento hacia el rojo). Esto significa que el universo se está expandiendo .
(En la imagen de arriba: en un campo de expansión uniforme, los puntos más alejados del observador (punto central) se alejan más rápido).
(Por cierto, esta es la razón por la cual el telescopio para reemplazar el Hubble, el telescopio James Webb, verá en infrarrojo: porque los objetos muy lejanos (y hace mucho tiempo) se han desplazado hacia el rojo hasta el momento, que han sido rojos – desplazado fuera del espectro de luz visible.)
(En la imagen de arriba: representación artística del telescopio James Webb, que ve en infrarrojo para que pueda ver mejor las galaxias a lo lejos, que se desplazan hacia el rojo debido a la expansión del universo).
Al rastrear esta expansión hacia atrás, puede encontrar cuán densa fue en cualquier momento. En cierto punto, esto era tan denso que los átomos estaban espaciados tan cerca como los protones y los neutrones dentro de ellos estaban espaciados. Lo que significa que ya no son átomos individuales sino una especie de “sopa” de protones y neutrones. Los científicos llaman a esto un “plasma quark-gluón” (ya que los protones y los neutrones están formados por “quarks” que se mantienen unidos por “gluones”). El “Big Bang” es lo que llaman el punto donde esta densidad sería singular. (Personalmente, creo que están extrapolando demasiado).
(En la imagen de arriba: una representación conceptual de un plasma de quark-gluón, esencialmente un núcleo atómico sobrecalentado descomunal).
Ahora mida la aceleración y la desaceleración … Recuerde que le expliqué cómo puede saber cuánto tiempo hace que miraba en función de la distancia, que puede obtener midiendo el brillo de una “vela estándar” cercana. Al observar los objetos que están más lejos , puede medir cuál era esta tasa de expansión en épocas anteriores . Y así puede obtener una especie de historial de tasas de expansión.
Ahora el artículo que cita menciona “energía oscura”. ¿Qué significa esto? Bueno, según la segunda ley del movimiento de Newton:
F = ma
Entonces, cuando vemos que esta expansión se acelera , lo que sabemos sobre física nos dice que debe haber algún tipo de fuerza constante que cause esta aceleración. Y para una fuerza constante necesitas alguna fuente de energía .
No tenemos idea de cuál es esta fuente de energía. No podemos verlo en ningún lado. Lo que sea que lo esté causando no parece ser directamente observable a través de la luz. ¿Qué dices cuando no puedes “arrojar luz” (literalmente, en este caso) sobre algo? Dices que es “oscuro”. De ahí el nombre, “energía oscura”.
EDITAR: personalmente, creo que la expansión puede ser engañada por las fuerzas electromagnéticas, es decir, un desequilibrio “local” de protones y electrones. No hay nada en las leyes de física que sugiera que deben estar en igual proporción a nivel mundial, no obstante a nivel local.
Y, de hecho, las leyes de la electromágnetica son tales que cualquier diferencia espacial en la concentración nunca, ni siquiera con tiempo infinito, se “asentará” en el sentido de que un péndulo eventualmente debe rebobinarse debido a la disipación de energía.
Esto quiere decir que el “” big bang “puede ser simplemente una distorsión local en un campo electromagnético mucho mayor.
