El Lado Oscuro del Universo

Introducción

Hablar del Universo, es hablar del presente, del pasado y del futuro, es hablar de ciencia, de astrología de astronomía, es hablar de física y química. Pero lo que hace tan apasionante el conocimiento del Universo, es que ahí buscando el origen, el hombre se encuentra así mismo y descubre a Dios.

El Universo visible

El Hombre ha mirado al cielo desde el principio de la historia de la humanidad, buscando luz y tratando de explicar su propia existencia. Desde la antigüedad fueron identificadas constelaciones y planetas cuyo estudio llevo a civilizaciones a descubrir patrones que les permitían sembrar y obtener mejores cosechas y establecerse y desarrollar cerebros más grandes y pensamientos más críticos.

Sin embargo el universo visible es solo el 25% de todo el universo y el 75% restante es materia oscura. En un principio los científicos basaban sus estudios en el comportamiento de la luz y de los cuerpos celestes, y pensaban que el universo era estático hasta que Edwin Hubble descubrió que la luz nos puede enseñar si una galaxia se acerca o se aleja.

De tal forma que si la fuente se acerca la luz se mueve en el espectro ultravioleta y si la fuente se aleja se mueve en el espectro infrarrojo. Esto dio origen a la teoría del “Big Bang”, en 1965, los científicos Arno Penzias y Robert Wilson, detectaron un ruidito persistente que no podían explicar. Éste resultó ser el rastro del violento origen del Universo. Hoy se llama radiación de fondo, y sirvió para convencer a casi todo el mundo de la teoría del Big Bang. (Régules, 2016)

El modelo del Big Bang se fue ajustando con los años. Por ejemplo, a principios de los años 80, los cosmólogos (empezando por el físico Alan Guth) añadieron al modelo el concepto de inflación para explicar los resultados de ciertas observaciones. Según la hipótesis inflacionaria, en la primera fracción de segundo una fuerza de repulsión muy intensa hizo que el embrión de Universo pasara de un tamaño menor que el de un átomo al de una toronja en un tiempo brevísimo. Este modelo inflacionario resolvía tan bien las dificultades de la teoría original del Big Bang que no tardó en convertirse en el favorito de los cosmólogos. Sin embargo habría que determinar cuál es la forma que tiene el Universo para determinar en qué dirección se expande o se contrae.

En 1916, Albert Einstein publicó la teoría general de la relatividad, que es la que usan los cosmólogos para describir la forma global del Universo. Esta teoría permite otras dos posibilidades insólitas: si el espacio tiene curvatura positiva, como una esfera, los ángulos de un triángulo suman más de 180 grados, si tiene curvatura negativa, como una silla de montar, menos. Todo depende de qué tan fuerte jale la fuerza de gravedad total del Universo, o en otras palabras, de cuánta materia y energía contenga éste en total:

1. Poca materia y energía = curvatura negativa.

2. Ni mucha ni poca = geometría plana.

3. Mucha = curvatura positiva.

La importancia de esto radica en determinar la masa y la energía total del Universo, ya que de ello depende que el universo siga en expansión o bien empiece a contraerse en algún momento. en cualquiera de los tres casos, la fuerza de gravedad “fuerza de atracción”, tira hacia dentro, por lo que debería de frenar la expansión del Universo, pero a pesar de que la materia y la energía visible no es tanta por lo que debería tener forma de curva negativa, su comportamiento nos describe una Geometría Plana.

Por lo tanto, concluyeron los cosmólogos, faltaba una parte del Universo. De hecho, faltaba la mayor parte: alrededor del 75% de la materia o energía necesaria para explicar que el Universo cumple con una geometría plana y con el modelo inflacionario. Pero la pregunta era: ¿Y dónde está la materia y energía que hace falta y no vemos?

En 1998, los equipos de Schmidt y Perlmutter habían estudiado unas 40 supernovas que explotaron entre 4 000 y 7 000 millones de años atrás. Estos datos les bastaron para convencerse de que algo andaba mal con la cosmología del Big Bang. Las supernovas se veían 25% más tenues de lo que correspondía a su corrimiento al rojo si la expansión del Universo se va frenando. Luego de descartar posibles fuentes de error (como intromisiones de polvo intergaláctico) y de verificar que ambos equipos obtenían los mismos resultados por espacio de varios meses buscaron explicaciones hasta que los investigadores anunciaron públicamente una conclusión nada elocuente: “La expansión del Universo, lejos de frenarse como casi todo el mundo suponía, se está acelerando”.

El Universo Invisible

El efecto de aceleración del Universo nos pone ante un problema —el de buscar al responsable— pero al mismo tiempo resuelve otro. Porque el efecto de aceleración cósmica requiere energía en cantidades inimaginables, omnipotentes, cósmicas, de modo que hay más energía en el Universo de la que habíamos visto hasta hoy.

La materia oscura apareció en el radar de la mayoría de los científicos en 1974, gracias a las observaciones de la astrónoma estadounidense Vera Rubin, quien notó que las estrellas que orbitan alrededor de los agujeros negros en el centro de las galaxias en espiral como la nuestra lo hacen a la misma velocidad, independientemente de la distancia a la que se encuentran del centro.

Es así que podemos justificar el modelo inflacionario con las observaciones, aun y cuando no sepamos que es esta “nueva energía oscura” o invisible que sumada a toda la materia y energía visible justifica y da como resultado el modelo de geometría plana, con un origen inflacionario y en expansión acelerada (Reina).

Pero, ¿qué es la energía oscura?

Una posibilidad (que en realidad es toda una clase de posibilidades) es que la energía oscura provenga de un nuevo tipo de campo, parecido a los campos eléctricos y magnéticos, al que algunos cosmólogos llaman quintaesencia. En la teoría de la relatividad todos los campos producen atracción gravitacional por contener energía, pero la quintaesencia produce repulsión gravitacional.

Hay un consenso en que es un miasma (aún no identificado) de partículas fundamentales como los quarks, gluones, bosones de gauge y otras 17 partículas fundamentales que conforman los átomos con los que estamos mucho más familiarizados y que son constituyentes del modelo estándar apareados con otras 17 partículas. Esto se basa en el principio de la llamada "supersimetría". John Ellis, físico teórico del Kings College, en Londres, quien trabaja en el CERN (El Centro Europeo para la Investigación Nuclear) en la frontera Franco-Suiza, es un apasionado de la supersimetría. (Corral, 2014)

Estas partículas "oscuras" fundamentales se conocen como WIMP, siglas en inglés de Weakly Interacting Massive Particles, que en español podría traducirse como Partículas Masivas que Interactúan Débilmente. La interacción débil se refiere a que no tienen mucho que ver con la materia ordinaria, como la atraviesa, es muy difícil detectarla, ya que la materia ordinaria es todo lo que tenemos para hacerlo, lo de masivas significa simplemente que tienen masa y no tiene nada que ver con su tamaño. Y lo de partículas, a falta de una mejor definición significa cosa.

Recapitulando, la materia oscura es una forma fundamental de partículas con características WIMP. En teoría, estos WIMP pueden ser una serie enorme de cosas, según el trabajo de Carlos Frenk, profesor de la Universidad de Durham, en Reino Unido. Él y sus colegas, buscando claves sobre la naturaleza de la materia oscura en simulaciones por computadora del universo en los años 80, anunciaron que la materia oscura debía ser del tipo WIMP, y que además, tenía que ser "fría".

En su momento fue una propuesta controvertida. Pero, recientemente, Frenk añadió modelos computarizados a esta teoría, creando universos. “Es un proceso simple", dice. "Lo único que necesitas es gravedad y asumir una pocas cuestiones básicas". Dos son clave. Una es que la materia oscura es de la variedad WIMP y que es fría. Los universos que surgen de su computadora son indistinguibles del nuestro, lo cual apoya la teoría de la materia oscura fría. Lo relevante es que en la simulación puede hacerse evidente lo invisible. (Leonard, 2015)

Reflexionando

Existen algunos puntos que vale la pena retomar, la ciencia a través de la observación ha definido reglas y leyes que permiten medir y valorar el mundo y el Universo, desde el pasado y hasta el futuro del mismo. Con el descubrimiento de la expansión acelerada y la energía oscura la predicción del fin del mundo ha cambiado. Si bien aún no se puede decidir si la energía oscura es constante, cosmológica o es la quintaesencia, está claro, en todo caso, que la posibilidad de que el universo implote queda excluida. El Universo seguirá expandiéndose para siempre. Es así que solo 2 factores no se han justificado por la ciencia:

1. La “inflación” ¿el como un átomo pudo crecer al tamaño de una toronja en un instante? Y considerando que este evento es el origen del Big Bang, lo podríamos considerar como “El inicio de la creación”. Así mismo podríamos considerar que tal evento fue una acción “voluntaria”, ya que no existe ni antecedente, ni justificación para dicho evento.

1. El origen de la Materia Oscura, Omnipresente y Omnipotente fuerza creadora del Universo, invisible a la vista pero sensible a la gravedad, que crece y expande la creación, sin tiempo ni espacio, que nos une a todos y nos hace Uno con el Universo.

Desde el principio de los tiempos el Hombre ha estado buscado su origen. En diversas culturas las concepciones con respecto a un DIOS creador se manifiestan en una gran diversidad de historias, mitos y leyendas, el soplo de vida que se infunde en cada ser vivo es llamado “alma”. Se dice y está comprobado científicamente que al morir el cuerpo físico pierde 21 gramos (MacDougall, 1901) al momento que se separa el “alma” del cuerpo. ¿Es eso la materia oscura que forma parte de nosotros y nosotros de ella?

De alguna forma me es inevitable el encontrar tanta similitud entre “El lado Oscuro del Universo” y lo que Algunos llamamos “DIOS”, Fuerza creadora, Invisible, Omnipotente, Omnipresente, en crecimiento, antes de todos los tiempos ya existía.

Por ello, deberíamos saber que todos somos parte de Dios.