¿Dónde existe el 'espacio'?
Respuestas
La gente ha luchado con el misterio de por qué existe el universo durante miles de años. Prácticamente todas las culturas antiguas idearon su propia historia de creación, la mayoría de ellas dejando el asunto en manos de los dioses, y los filósofos han escrito resmas sobre el tema. Pero la ciencia ha tenido poco que decir sobre esta última pregunta.
Sin embargo, en los últimos años algunos físicos y cosmólogos han comenzado a abordarlo. Señalan que ahora tenemos una comprensión de la historia del universo y de las leyes físicas que describen cómo funciona. Esa información, dicen, debería darnos una pista sobre cómo y por qué existe el cosmos.
Su respuesta ciertamente controvertida es que todo el universo, desde la bola de fuego del Big Bang hasta el cosmos repleto de estrellas que ahora habitamos, surgió de la nada. Tenía que suceder, dicen, porque "nada" es intrínsecamente inestable.
Esta idea puede sonar extraña, o simplemente otra historia fantástica de creación. Pero los físicos argumentan que se deriva naturalmente de las dos teorías más poderosas y exitosas de la ciencia: la mecánica cuántica y la relatividad general.
Aquí, entonces, es cómo todo pudo haber venido de la nada.
(Crédito: NASA, ESA, M. Postman (STScI), CLASH Team, Hubble Heritage Team (STScI/AURA))
Partículas del espacio vacío
Primero tenemos que echar un vistazo al reino de la mecánica cuántica. Esta es la rama de la física que se ocupa de cosas muy pequeñas: átomos e incluso partículas más pequeñas. Es una teoría inmensamente exitosa y sustenta la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos.
La mecánica cuántica nos dice que no existe el espacio vacío. Incluso el vacío más perfecto en realidad se llena con una nube turbulenta de partículas y antipartículas, que se encienden y casi instantáneamente se desvanecen en la nada.
Estas llamadas partículas virtuales no duran lo suficiente como para ser observadas directamente, pero sabemos que existen por sus efectos .
El grupo de galaxias Stephan's Quintet (Crédito: NASA, ESA y el equipo Hubble SM4 ERO)
Espacio-tiempo, desde sin espacio y sin tiempo
Desde cosas diminutas como los átomos, hasta cosas realmente grandes como las galaxias. Nuestra mejor teoría para describir estas estructuras a gran escala es la relatividad general, el mayor logro de Albert Einstein, que establece cómo funcionan el espacio, el tiempo y la gravedad.
La relatividad es muy diferente de la mecánica cuántica, y hasta ahora nadie ha podido combinar las dos a la perfección. Sin embargo, algunos teóricos han podido aplicar las dos teorías a problemas particulares mediante el uso de aproximaciones cuidadosamente seleccionadas. Por ejemplo, este enfoque fue utilizado por Stephen Hawking en la Universidad de Cambridge para describir los agujeros negros.
Fuente: ¿ Por qué hay algo en lugar de nada?
La afirmación de que el universo se está expandiendo es probablemente un término que a menudo se malinterpreta. Primero debemos examinar las razones por las que se dice que el universo se está expandiendo.
El universo en expansión se descubre descubriendo el fenómeno del corrimiento al rojo y el hecho de que las galaxias se están alejando unas de otras.
Pero, de hecho, el término expansión puede no ser el adecuado para este caso, ya que el universo en realidad no se está expandiendo hacia nada, a diferencia de un globo que se expande hacia el espacio que lo rodea, sino que el término expansión se usa para referirse al hecho. que el espacio entre las galaxias se está estirando de alguna manera, y las galaxias mismas están estacionarias. Dado que el espacio entre las galaxias aumenta debido al estiramiento del espacio, las galaxias parecen estar alejándose unas de otras.
Esta explicación puede no aparecer intuitivamente, ya que a partir de nuestras experiencias siempre vemos que el espacio que nos rodea en el mundo está quieto, y no vemos el espacio como algo capaz de estirarse, pero el espacio según la relatividad general (GR) no es el simple uno como vemos todos los días.
El espacio según GR es una entidad más complicada que es capaz de estirarse o incluso doblarse. Por lo tanto, es necesario imaginar cosas a través de esta noción de universo para comprender la expansión, en lugar de nuestra noción de sentido común de expansión.
Además, dado que esta noción compleja del espacio no se parece en nada a lo que encontramos en la vida real, no hay analogías que puedan satisfacer este fenómeno en expansión.
En cuanto al multiverso, es solo una especulación o una idea creativa y nuestra raza humana aún es demasiado joven para comprender algo de ese tipo.