por Universo físico adalah
Hace casi 100 años que la humanidad llegó a una conclusión revolucionaria sobre nuestro Universo: el espacio mismo no permanece estático, sino que evoluciona con el tiempo. Una de las predicciones más inquietantes de la Relatividad General de Einstein es que cualquier Universo -siempre que esté uniformemente lleno de uno o más tipos de energía- no puede permanecer invariable a lo largo del tiempo. En cambio, debe expandirse o contraerse, algo que inicialmente dedujeron de forma independiente tres personas distintas: Alexander Friedmann (1922), Georges Lemaitre (1927), Howard Robertson (1929), y luego generalizado por Arthur Walker (1936).
Al mismo tiempo, las observaciones comenzaron a mostrar que las espirales y elípticas de nuestro cielo eran galaxias. Con estas nuevas y más potentes mediciones, pudimos determinar que cuanto más lejos estaba una galaxia de nosotros, mayor era la cantidad de su luz que llegaba a nuestros ojos desplazada al rojo, o con longitudes de onda más largas, en comparación con el momento en que se emitió esa luz.
Pero, ¿qué ocurre exactamente con el tejido del espacio mientras ocurre este proceso? ¿Se estira el propio espacio, como si fuera cada vez más delgado? ¿Se crea constantemente más espacio, como si «rellenara los huecos» que crea la expansión? Esta es una de las cosas más difíciles de entender en la astrofísica moderna, pero si lo pensamos bien, podemos entenderlo. Exploremos lo que está sucediendo.
Big bang
La expansión del universo no afecta a la posición relativa de los cuerpos astronómicos dentro de las galaxias. Es cierto que el universo se expande, pero esto no altera la distancia entre la tierra y el sol. Tampoco afecta a la distancia entre los átomos. La expansión del universo está causada en parte por el Big Bang y en parte por la energía oscura. Esta expansión no debe considerarse como si las estrellas se alejaran unas de otras en un tejido espacial estático. Por el contrario, las estrellas son más o menos estáticas en relación con un tejido espaciotemporal que se está expandiendo. A menudo se plantea la pregunta: «¿Dónde está el centro de la expansión del universo?». Esta pregunta sólo tiene sentido si todas las estrellas se alejaran de algún punto central. Como la expansión es el propio espacio, no hay centro.
Se han establecido varias características notables sobre la expansión del universo. En primer lugar, aunque todas las galaxias lejanas se alejan, ni la Tierra ni ningún otro punto del espacio se encuentran en el centro del universo. Más bien, todo se aleja de todo lo demás, y no hay centro. En segundo lugar, a escala local, la gravedad domina sobre la expansión cosmológica y mantiene unida la materia. La escala a la que esto ocurre es sorprendentemente grande: incluso cúmulos enteros de galaxias resisten la expansión y se mantienen unidos. En tercer lugar, es incorrecto pensar que las galaxias y los cúmulos de galaxias se alejan unos de otros «a través» del espacio. Una imagen más precisa es la del propio espacio expandiéndose y arrastrando objetos con él.
El universo en expansión
La expansión del universo es el aumento de la distancia entre dos partes dadas del universo observable no ligadas gravitacionalmente con el tiempo[1] Es una expansión intrínseca por la que cambia la escala del propio espacio. El universo no se expande «hacia» nada y no requiere que el espacio exista «fuera» de él. Esta expansión no implica que el espacio ni los objetos en el espacio se «muevan» en un sentido tradicional, sino que es la métrica (que gobierna el tamaño y la geometría del propio espaciotiempo) la que cambia de escala. A medida que la parte espacial de la métrica del espaciotiempo del universo aumenta de escala, los objetos se alejan unos de otros a velocidades cada vez mayores. Para cualquier observador del universo, parece que todo el espacio se está expandiendo, y que todas las galaxias, excepto las más cercanas (que están limitadas por la gravedad), se alejan a velocidades proporcionales a su distancia del observador. Mientras que los objetos dentro del espacio no pueden viajar más rápido que la luz, esta limitación no se aplica a los efectos de los cambios en la propia métrica[nota 1] Los objetos que retroceden más allá del horizonte de sucesos cósmico acabarán siendo inobservables, ya que ninguna luz nueva procedente de ellos será capaz de superar la expansión del universo, limitando el tamaño de nuestro universo observable.
Masukan
El Big Crunch es un escenario hipotético sobre el destino final del universo, en el que la expansión del universo acaba invirtiéndose y el universo vuelve a colapsarse, provocando en última instancia que el factor de escala cósmica llegue a cero, un evento potencialmente seguido por una reformación del universo que comienza con otro Big Bang. La gran mayoría de las pruebas indican que esta hipótesis no es correcta. En cambio, las observaciones astronómicas muestran que la expansión del universo se está acelerando, en lugar de ser frenada por la gravedad, lo que sugiere que es mucho más probable que el universo termine en una muerte por calor[1][2][3].
El escenario del Big Crunch plantea la hipótesis de que la densidad de la materia en todo el universo es lo suficientemente alta como para que la atracción gravitatoria supere la expansión que comenzó con el Big Bang. La cosmología FLRW puede predecir si la expansión se detendrá finalmente basándose en la densidad de energía media, el parámetro de Hubble y la constante cosmológica. Si la expansión métrica se detiene, entonces la contracción seguirá inevitablemente, acelerándose con el paso del tiempo y terminando el universo en una especie de colapso gravitacional.
