Es un error pensar en la expansión como una fuerza. No lo es Ninguna fuerza está actuando sobre galaxias distantes, “alejándolas” (con una excepción, ver más abajo).
Imagine que no sabe nada sobre la expansión, pero que sabe sobre la gravedad, y que tiene un telescopio con el que puede determinar de manera confiable qué tan lejos están las cosas y qué tan rápido se mueven hacia usted o lejos de usted. Descubres que cuanto más distantes están las cosas, más rápidamente se alejan de ti. Concluyes que en el pasado, deben haber estado más cerca de ti. Además, también concluyes que la gravedad los está haciendo retroceder, desacelerándolos, por lo que deben haberse alejado de ti más rápido en el pasado.
Con las matemáticas apropiadas, eventualmente llegas a la conclusión de que en algún momento finito en el pasado, la densidad del universo era infinita, y comenzó a volar a cierta velocidad. Este proceso se ralentizó por la gravedad mutua de los diversos bits, hasta que llegamos al día de hoy y descubres que las cosas todavía están volando, aunque más lentamente.
- ¿Cómo describirías el núcleo atómico para un estudiante universitario común de ciencias?
- ¿Cuál es la razón por la que los electrones no existen dentro del núcleo?
- ¿Cuál es la carga eléctrica en un átomo?
- ¿Por qué los electrones giran alrededor del átomo perpetuamente sin ninguna pérdida de potencia?
- ¿Por qué se producen franjas circulares en los interferómetros de Michelson?
Sin embargo, si toma dos cosas que por alguna razón dejaron de separarse (p. Ej., Estaban unidas por un hilo de algodón o, más probablemente, por su gravedad mutua a medida que se acercaban demasiado y disminuían la velocidad) por alguna razón) no comenzarán a volar separados de nuevo. No hay fuerza (de nuevo, vea la advertencia a continuación) que los obligue a hacerlo. Si su impulso inicial es “consumido” por algún proceso y forman un sistema vinculado, permanecerán felices el uno con el otro.
Para concluir, es un error pensar en la expansión universal como una fuerza. No lo es. Lo que es, es el impulso residual del Big Bang, y la única fuerza que existe es la gravedad, lo que ralentiza la expansión. bueno, la mayoría del tiempo.
Esto me lleva a la advertencia: un universo en el que existe esta cosa llamada energía oscura (o, alternativamente, la constante cosmológica). Este material tiene dos propiedades curiosas. Primero, aunque la mayoría de las cosas se diluyen a medida que el universo se expande, la energía oscura no; entonces, con suficiente tiempo, la energía oscura dominará sobre otras formas de materia. Segundo, la presión de la energía oscura es negativa.
Para cosas con presión positiva, trabajas cuando lo comprimes, y funciona cuando se expande. (Piense en expandir el gas en los cilindros de un motor de combustión interna). Las cosas con presión negativa funcionan exactamente al revés; trabajas cuando lo expandes y libera energía cuando se contrae.
Lo que significa que cuando la gravedad funciona en la energía oscura, hace que se expanda. Entonces, para la energía oscura, la gravedad es repulsiva. Y si un universo está dominado por la energía oscura, fragmentos distantes de él se acelerarán alejándose unos de otros. Este parece ser el universo en el que vivimos. Pero incluso esta fuerza no es una “fuerza de expansión”, solo la gravedad ordinaria, trabajando en energía oscura no tan ordinaria.
E incluso esta parte nunca haría que los planetas, las personas o los átomos se separen a menos que la presión de la energía oscura no solo sea negativa, sino también muy negativa, abrumando su densidad de energía. Hay muchas razones para creer que tal forma de energía oscura no existe. Pero si lo hiciera … a medida que el universo se expande, esta forma de densidad de energía de la energía oscura aumentaría, abrumando en última instancia las energías de enlace de los sistemas solares, los planetas, las moléculas orgánicas en una persona, incluso los protones y los neutrones en un átomo. En este escenario Big Rip , todo se desgarraría eventualmente … por la gravedad explosiva repulsiva debido a la exótica energía oscura (llamada energía fantasma).
Pero como dije, este es un escenario muy poco probable. ¡Entonces nuestro sistema solar, planeta, sin mencionar nuestros cuerpos, probablemente estén seguros!
