Nuestro Universo comenzó con el Big Bang, pero esto no significa que lo hayamos dibujado correctamente para nosotros. La mayoría de nosotros imaginamos esto como una verdadera explosión: cuando todo comienza con calor y denso, y luego se enfría y enfría, mientras los fragmentos individuales vuelan más y más lejos. Pero esto no es del todo cierto. Por tanto, surge la pregunta: ¿el Universo tiene un centro? ¿La radiación de fondo cósmico está realmente a la misma distancia de nosotros dondequiera que mires? Después de todo, si el universo se está expandiendo, ¿debería haber comenzado esta expansión en alguna parte?
Pensemos por un momento en la física de la explosión y cómo sería nuestro universo si comenzara con él.
Las primeras etapas de la explosión durante la prueba nuclear Trinity, 16 milisegundos después de la explosión. La parte superior de la bola de fuego está a una altura de 200 metros. 16 de julio de 1945
norte
La explosión comienza en un punto y se expande rápidamente hacia afuera. El material que se mueve más rápido sale más rápido y, por lo tanto, se propaga más rápido. Cuanto más lejos estés del centro de la explosión, menos material te alcanzará. La densidad de energía disminuye a medida que pasa el tiempo, pero cuanto más lejos de la explosión disminuye más rápido, porque el material energético está más enrarecido en las proximidades. No importa dónde se encuentre, siempre podrá, si no es destruido, reconstruir el centro de la explosión.
La estructura a gran escala del universo cambia con el tiempo a medida que pequeños defectos crecen y forman las primeras estrellas y galaxias, y luego se fusionan para formar las grandes y modernas galaxias que vemos hoy. Cuanto más mires, más joven será el universo.
Pero este no es el universo que vemos. El universo se ve igual a grandes y pequeñas distancias: las mismas densidades, las mismas energías, las mismas galaxias, etc. Los objetos distantes que se alejan de nosotros a altas velocidades no coinciden en edad con los objetos que están más cerca de nosotros y se mueven con velocidades más bajas; parecen más jóvenes. Y a gran distancia, los objetos se vuelven no menos, sino más. Y si miramos cómo se mueve todo en el universo, podemos ver que a pesar de lo que vemos a decenas de miles de millones de años luz de distancia, hemos reconstruido el centro justo donde estamos.
Video promocional:
El supercúmulo de Laniakei, marcado en rojo para la posición de la Vía Láctea, representa solo una mil millonésima parte del volumen del universo observable. Si el universo comenzara con una explosión, la Vía Láctea estaría exactamente en el centro
¿Significa esto que nosotros, de todos los billones de galaxias del universo, estamos en el centro del Big Bang? ¿Y que la "explosión" original se sintonizó de esa manera, con densidades de energía irregulares y no homogéneas, "puntos de referencia" y un misterioso resplandor de 2,7 K, de modo que estábamos en su centro? Qué generoso sería para el Universo ajustarse a sí mismo para que estemos en este punto increíblemente irreal al principio.
Durante una explosión en el espacio, el material exterior se eliminará más rápido, lo que significa que será el más rápido en demostrar otras propiedades, alejándose del centro, ya que perderá energía y densidad más rápido.
Pero la relatividad general nos dice que esto no es una explosión, sino una expansión. El universo comenzó con un estado denso y caliente y fue su tejido el que se expandió. Existe la idea errónea de que tenía que empezar desde un punto, pero no. Toda el área tenía tales propiedades, llena de materia, energía, etc., y luego simplemente la gravedad universal entró en acción.
norte
Estas propiedades eran las mismas en todas partes y en todas partes: densidad, temperatura, número de galaxias, etc. Pero si pudiéramos ver esto, encontraríamos evidencia de un universo en evolución. Dado que el Big Bang ocurrió de inmediato y en todas partes hace un tiempo determinado en una determinada región del espacio, y esta región es todo lo que podemos ver, si miramos desde nuestro punto de vista, vemos una región del espacio que no es demasiado diferente de nuestra propia posición en el pasado. Es difícil de entender, pero pruébalo.
Mirar hacia atrás a grandes distancias cósmicas es como mirar hacia atrás en el tiempo. Han pasado 13.800 millones de años desde el Big Bang donde nos encontramos ahora, pero el Big Bang también ha ocurrido en otros lugares. La luz que viaja en el tiempo desde esas galaxias significa que vemos regiones distantes como lo eran en el pasado.
Las galaxias, cuya luz nos ha llegado durante mil millones de años, son visibles para nosotros como lo eran hace mil millones de años; las galaxias que nos aparecen diez mil millones de años después lucen exactamente como eran hace esta vez. Hace 13.800 millones de años, el universo estaba lleno de radiación, no de materia, y cuando los átomos neutrales se formaron por primera vez, esta radiación no fue a ninguna parte, se enfrió y pasó por un corrimiento al rojo debido a la expansión del universo. Lo que vemos como el fondo cósmico de microondas no es solo el resplandor del Big Bang, sino que es visible desde cualquier parte del universo.
El universo no tiene por qué tener un centro. Lo que llamamos la "región" del espacio en la que tuvo lugar el Big Bang puede ser infinito. Si hay un centro, puede estar literalmente en cualquier lugar, y no lo sabríamos, porque no estamos observando lo suficiente del Universo para obtener información completa. Necesitaríamos ver el borde, la anisotropía fundamental (cuando las diferentes direcciones se ven diferentes) en las temperaturas y el número de galaxias, y nuestro universo en las escalas más grandes parece el mismo en todas partes y en todas las direcciones.
No hay lugar desde el cual el universo comenzó a expandirse, hay un momento en que el universo comenzó a expandirse. Esto es exactamente lo que fue el Big Bang: el estado al que pasó todo el Universo observable en un momento determinado. Por eso mirar en todas direcciones es mirar atrás en el tiempo. Por eso el Universo es homogéneo en todas direcciones. Es por eso que nuestra historia de la evolución cósmica se puede rastrear hasta donde nuestros observatorios pueden ver.
Quizás el universo tiene una forma y un tamaño finitos, pero si es así, esta información no está disponible para nosotros. Parte del universo que observamos es finito y esta información no está contenida en él. Si piensas en el universo como un globo, una barra de pan o algo más por analogía, no olvides que solo podemos acceder a una pequeña parte del universo real. Todo lo que vemos es una pequeña parte. Y ya sea finito o infinito, no deja de expandirse y descompactarse.
El universo no se está expandiendo de ninguna manera; simplemente se vuelve menos denso.
ILYA KHEL
