CIENCIAS Don Germán. El Blog de Ciencias Highlands

Cuestiones Interesantes

 

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Acerca de dos interesantísimas cuestiones planteadas por Cristina S...4ºESOA.

 

¿Por qué el tamaño del universo es mayor que la distancia resultante de multiplicar la edad del universo por la velocidad de la luz?

 

  Cristina lo planteo de otro modo, pero en esencia quería decir eso, y la pregunta es muy interesante:

 

  En un principio, al producirse el Big Bang, el universo estaba formado por fotones y partículas fundamentales lo que permitiría una velocidad de expansión mayor, pero a medida que el universo en expansión se enfriaba comenzaron a surgir las primeras partículas con masa, mas tarde comenzaron a formarse átomos de hidrógeno, al capturar los protones electrones libres, a medida que el universo se enfriaba mas las nubes de hidrógeno se condensaron para formar estrellas y galaxias que al poseer masa no pueden alcanzar los 300000 Km/s.

 

  Sabemos que cualquier objeto (con masa, partículas subatómicas incluidas) no pueden llegar a alcanzar la velocidad de la luz, por lo tanto si el Universo tiene una edad de 13.700.000.000 años tendría un tamaño máximo de: 13.700.000.000 años x 365 días x 24 horas x 60 minutos x 60 segundos x 300.000 Km (que la luz avanza cada segundo) con lo que  tendríamos un tamaño máximo de 1,296 por 10 a la 23 Km

 

  Pero observaciones astronómicas indican que el universo, que como hemos dicho tiene una edad de 13,73 ± 0,12 mil millones de años, tiene por lo menos 93 mil millones de "años luz" de extensión. En aquel instante, de la creación del universo, toda la materia y la energía del universo observable estaba concentrada en un punto de densidad infinita. Después del Big Bang, el universo comenzó a expandirse para llegar a su condición actual, y lo continúa haciendo, pero no solo se expande su masa y energía sino también el espacio mismo.

  Ya que, de acuerdo con la teoría especial de la relatividad, la materia no puede moverse a velocidad superior a la de la luz, puede parecer paradójico que dos objetos del universo puedan haberse separado por 93 mil millones de años luz en un tiempo de sólo 13 mil millones de años; sin embargo esta separación es una consecuencia natural de la teoría de relatividad general.

  Dicho simplemente, el espacio puede ampliarse a un ritmo superior que no está limitado por la velocidad de la luz. Por lo tanto, dos galaxias pueden separarse una de la otra más rápidamente que la velocidad de la luz, si el espacio entre ellas es el que crece.

  Es decir el error esta en interpretar el Big Bang como una explosión común, de las que conocemos en nuestra vida cotidiana, como sucede con los fuegos artificiales: desde un punto explosiona la materia, en él contenida, hacia fuera. En el Big Bang todo el universo que estaba contenido en un “punto” que “estallo”  expandiéndose no solo la materia y la energía, sino también el propio espacio (cosa que no sucede en la explosiones ordinarias) dando lugar a distancias mayores.

 

  Podemos imaginar esta expansión como dos imanes que se repeliesen en la superficie de un globo que estamos hinchando de aire, la velocidad con que se alejarían los imanes no solo sería la debida a la repulsión entre ellos, sino que además el espacio del globo aumentaría (se va hinchando) y tendríamos un icremento "extra" de la distancia.

 

  En el universo pasa algo parecido, las galaxias se alejan unas de otras (aumentando la distancia entre ellas) como consecuencia de la explosión del Big Bang (nunca superando la velocidad de la luz), pero hay que sumar a este incremento de la distancia otro incremento debido a que el propio espacio también se esta dilatando y el universo cada vez es más grande.

 

  Por cierto, D. Fernando planteo otro tema interesante preguntando acerca de si el universo podría frenar (debido a la interacción gravitatoria) su expansión. Según parece la expansión lejos de frenarse está acelerando (lo cual tiene interesantes consecuencias acerca de la necesidad de un Dios creador). Auque esto daría para otra conferencia (se lo propondremos a D. Héctor y Mis Mercedes ... sería muy interesante), por si a alguien le interesa (¡seguro que si!) Quiero preparar con D. Héctor una charla sobre estos asuntos desde el punto de vista de la termodinámica.

 

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¡Don Germán se equivoca! (ante mi afirmación de que es necesario tener muchos “símbolos” para escribir algo complejo (¿podríamos escribir el Quijote con dos signos?)

 

  Cristina pensó en una analogía informática y razonó (muy acertadamente) que el Quijote muy bien podría codificarse con ceros y unos en código binario. Estoy totalmente de acuerdo con ella  (Cristina: ¡tienes razón!) pero esto no desmerece lo que dije (tal vez debería haber matizado más) acerca de que para formar vida necesitamos moléculas complejas ya que la vida no se podría dar sin un soporte material complejo (la vida no se podría basar en el hierro porque produce pocos compuestos y sí en el carbono que produce muchos).

 

  Mi “error” consistió en preguntar si podríamos escribir el Quijote con dos signos .... ¡¡¡pues depende!!!. ... Depende de cuantas palabras podamos escribir con esos dos signos. Si tenemos dos signos (como es el caso del carbono para formar moléculas) con los que podemos escribir sin restricciones combinándolos de muchas formas distintas podríamos formar muchas palabras que nos permitirían escribir el Quijote (en código binario podemos hacer cadenas del tamaño que queramos con 0 y 1, teniendo infinitas posibilidades de tomar ceros y unos en el orden que queramos y con la longitud que deseemos) pero si esos dos signos solo pudiesen formar cinco o seis combinaciones distintas (como es el caso de los demás elementos químicos) no podríamos elaborar un mensaje complejo.

 

  El castellano tiene 26 – 28 letras que forman (solo las recogidas en el diccionario del español hablado en España) unas 85.000 palabras (algunos dicen que llegaría al millón), con todas esas palabras podemos escribir el Quijote pero si las restricciones que impusiésemos (como ocurre con la química) a la combinación de las letras (por ejemplo que solo pudiesen ser palabras de 4 letras como máximo, que no pudiesen repetirse letras, que solo pudiesen contener 2 vocales......) fuesen muy restrictivas solo obtendríamos unas pocas palabras y nos seria totalmente imposible escribir el Quijote.

 

 

  Por otra parte podríamos decir que la vida se forma con solo tres partículas: electrones, neutrotes y protones pero esto es así porque se combinan dando lugar a unos 119 átomos distintos de los cuales la mayoría forman unos cuantos miles de compuestos y uno de ellos, el carbono, puede formar miles de millones (casi ilimitado).

Si los protones, neutrones y electrones solo pudiesen combinarse para formar tres elementos: Hidrógeno, Helio y Litio no podría tener lugar la vida.

 

 

 

  Lo mejor de todo esto es que siendo Cristianos vemos aumentada nuestra pasión por conocer la verdad (La Verdad os hará libres) por lo que os invito a estudiar, investigar, razonar (.... eso si con mucha observación...) todo lo que podáis. La naturaleza es maravillosa y es reflejo de la Gloria y la Sabiduría de Dios.

 

 

 

 

SALMO 18, 2-7
Alabanza al Dios creador del universo

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2El cielo proclama la gloria de Dios,
el firmamento pregona la obra de sus manos:
3el día al día le pasa el mensaje,
la noche a la noche se lo susurra.

4Sin que hablen, sin que pronuncien,
sin que resuene su voz,
5a toda la tierra alcanza su pregón
y hasta los límites del orbe su lenguaje.

6Allí le ha puesto su tienda al sol:
él sale como el esposo de su alcoba,
contento como un héroe, a recorrer su camino.

7Asoma por un extremo del cielo,
y su órbita llega al otro extremo:
nada se libra de su calor.

 

 

 

 

Comentarios

a k biene l salmo donger???

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