«Una singularidad es algo sumamente grotesco: un punto en el que el espacio y el tiempo se curvan sobre sí mismos, donde el pasado resulta indistinguible del futuro y en el que fallan todas las leyes de la física. Es decir, un universo si reglas ni orden de ningún tipo. En principio, a partir de tales condiciones podría haber surgido cualquier realidad lógicamente posible.» Investigación y Ciencia, Octubre 2014.

 

TOPOLOGÍA Y GEOMETRÍA
DEL ESPACIO Y LOS
 AGUJEROS NEGROS

Muchas veces hemos visto ilustraciones de cómo puede ser un agujero negro. Con diseñar una bola negra y cuatro explicaciones al respecto parecería bastante para entenderlo. Ir más allá parece desafiar las leyes de la imaginación. Pero se puede. Fíjate en una cuchara, ésta tiene dos caras, una cóncava y otra convexa. Una esfera es del todo convexa, sólo si la partimos en dos veríamos su lados cóncavos (contando que la esfera sea hueca), pero ahora intenta imaginar una esfera del todo cóncava. Difícil, ¿eh? Pues eso sería un agujero negro. Si ahora metiéramos un dedo hasta tocar el punto céntrico de ese agujero negro necesitaríamos un dedo cuasi infinito de largo hasta llegar al centro, la singularidad a la que se refieren los físicos, donde nadie sabe qué se cuece dentro. La masa colapsada en ese punto es tan brutal que su peso, tamaño y temperatura son inconcebibles. Posiblemente la singularidad que produce el agujero negro no sea mayor que el punto de esta «i» en medio de una catedral (su radio de acción), por poner un ejemplo.

Hay que entender que la gravedad se utiliza a veces como una fuerza de atracción pero desde Einstein, el concepto ha cambiado. Hasta ahora, no se ha descubierto ninguna partícula que conlleve la energía que atrae los cuerpos. El "gravitón", de momento, no se ha encontrado. Einstein entendió el espacio como una textura que puede modelarse y que de alguna forma los cuerpos masivos deforman. Imaginar esto en dos dimensiones es fácil, en tres la cosa se complica, sobre todo con los gráficos, que no hacen justicia a la verdad. Al combarse el espacio sobre sí mismo es como si éste se engullera, desaparece como continente y parece quedar un vacío. Tenemos que entender además que el espacio es a nosotros lo que el océano a los peces, que no es del todo vacío. Se sospecha que está inundado de energía y materia oscura.

La luz, cuya característica, (entre otras muchas) es la de comportarse como una onda y también como una partícula (fotónes), carece de masa cuando está en movimiento, o sea que no pesa, de ahí su imbatible velocidad, y es por eso que ha servido para entender la elasticidad del espacio, su forma. Nada navega por el cielo, ni siquiera la luz, en línea recta. Esto se comprobó en el famoso eclipse solar de 1919 que dio la celebridad mundial e histórica a Eisntein por su teoría de la relatividad. La luz que pasaba al ras de la luna se curvaba un poco. Se sabe que ante un agujero negro la luz cae, resbala, o toma el camino curvo que la fuerza gravitacional ejerce en el espacio, y sucede de tal manera que la luz queda desconectada de nuestra observación. Todo cuanto cabe en un agujero negro es algo que nos tiene perplejos. El espacio y el tiempo son algo enteramente distintos de como los concebimos en nuestro mundo.

Cada día hay más adeptos a creer en la idea de que el universo se creó de una singularidad como las que anidan en el centro de los agujeros negros. Esto supone para la imaginación un derroche de especulaciones y fantasía abrumantes. Pienso entonces que, igual que el negativo de una fotografía a color, la masa que palpamos de las cosas en sus tres dimensiones, junto con el tiempo, pueden darse igualmente a la inversa. Vivimos en un universo de cosas protuberantes, con relieve, porque el espacio así lo permite pero el universo de un agujero negro es invertido, su espacio es contrario a la inflación, sería un espacio en deflación. Puede que multiversos se inflen y desinflen en lugares espaciales que de momento nos están vedados conocer. Supongo que dentro de unos decenios muchas cuestiones como esta tendrán una respuesta, pero aún más seguro estoy de que otras preguntas igual de asombrosas aparecerán para que la imaginación no se detenga. Porque el enigma de la creación, lo que esconde y revela a nuestra ávida curiosidad continuará extendiendose infinitamente. - AllendeAran

"La luz no envejece. Cualquier fotón que emergió del big bang tiene la misma edad hoy que entonces. No hay un transcurrir del tiempo a la velocidad de la luz" - Brian Greene

"Por regla general un horizonte de sucesos corresponde a una superficie bidimensional. Sin embargo, dado que el universo que conocemos presenta tres dimensiones espaciales, un horizonte de sucesos que ocultase una singularidad asociada a la gran explosión debería tener tres dimensiones, no dos."... Cuando leí en el articulo de Investigación y Ciencia esto, saltó la alarma en mi cabeza. Algo que ya había pensado y no entendía ni entiendo todavía. ¿A qué juegan estos físicos? - AllendeAran

Olvídate de los agujeros de gusano. Estos son aplicables a un espacio bidimensional pero en nuestro mundo no tienen sentido. Tal vez sí sean funcionales para las matemáticas y la ciencia-ficción pero no te dejes engañar por estos juegos de la física. ¿Donde está la singularidad que ha combado este espacio? Que alguien me lo explique. Si está en el centro del embudo ¿por qué no comba también los laterales? - AllendeAran

Esta ilustración es valida unicamente para entender cómo un agujero negro comba el espacio bidimensional, esa membrana verde que ves, pero no esto no es así. Representarlo en tres dimensiones es imposible, pero uno puede imaginarlo. - AllendeAran

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"La relaRedes - El universo arrugado
El Universo Arrugado - Redes

"La relatividad general explica cómo el espacio y el tiempo emergen para constituir la columna vertebral de la naturaleza" - Pedro Ferreira

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Otro interesante programa del Punset, aunque breve, acerca de la estructura básica del universo. Me gusta como empieza Punset al comentar eso de que a principios del siglo XX sólo había dos personas que entendían la teoría de la relatividad de Einstein, según Eddington. Lo chistoso del asunto, considero yo, es que a principios del siglo XXI (después de cien años) sólo el dos por ciento de la población la entienden ahora. Pregunta por ahí en qué consisten los descubri- mientos que hizo Einstein acerca de lo que él consideró la relatividad en la que habitamos y/o nos movemos. Acerca de la luz, su velocidad y la masa, la gravedad y el espacio curvo. Yo mismo tengo mis ideas confusas. La gente corriente vamos muy atrasados respecto a la velocidad en que la ciencia se mueve. Mucha personas ya de tercera edad avanzada no comprenden como el planeta puede ser esférico y estar así suspendido en el vacío sin más. Pero pregunta a los jóvenes de unos 20 años de edad acerca de la relatividad. Ni idea. Esto, bien pensado es triste. Las escuelas no hacen hueco para avanzar en este asunto científico. Los profesores no están preparados para explicar este tema, en teoría al menos, porque matemáticamente se entiende que sea muy complejo. Y es triste porque resulta todo tan raro... como fantástico.

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"Mantengo que el sentimiento cósmico religioso constituye la fuente más noble y fuerte motivación de la investigación científica"

ALBERT EINSTEIN

A estas alturas hablar de Albert Einstein no parece añadir novedades a su ya consabida vida y logros. Para mi lo más sorprendente de su contribución a la ciencia es que la mayor parte de los que pisotean la tierra siguen todavía sin entender una ápice de que va su famosa formula E = mc2. Su descripción del Universo fue de tal magnitud que incluso a cien años de su pronunciamiento solo los muy estudiosos en astrofísica y matemáticas llegan a captar bien su entramado. Ya a mediados del siglo XX eran pocos los que entendían las implicaciones de la luz, su velocidad y la gravedad respecto al tiempo y el espacio, dimensiones del universo en las que nos movemos.  No es fácil visualizar el mundo de Einstein. Si a ello añadimos las conclusiones manifiestas de la física cuántica, (algo que el mismo Einstein se resistió a aceptar porque se alejaban del raciocinio que buscaba, ante todo, dilucidar  las leyes de Dios al completo) la imaginación, el intelecto del hombre  se ven ciertamente en un aprieto. 

Su filosofía de la vida fue un cruce entre Pitágoras y Spinoza (filósofo al que más admiró) con lo que no entiendo aquel renombrado pronunciamiento suyo de “Dios no juega a los dados” cuando Spinoza dejó bien claro que si Dios tiene alguna finalidad en sí es que algo le falta, lo cual dejaría de ser Dios.

Por desgracia no nos dejó un legado literario popular como algunos otros físicos hicieran, como Schrodinger, Heinsenberg o David Bhom. Tampoco fue muy propenso a exteriorizar ideas místicas que pudieran sugerirse de sus descubrimientos. Lo suyo era la ciencia, que duda cabe. No obstante el periodismo le obligó en más de una ocasión a pronunciarse respecto a temas religiosos y algunos de esos dichos convienen recordar.

Yo siempre digo que lo que es curiosidad para los científicos para otros es puro misticismo y si bien aquellos sacian su sed con nuevos descubrimientos también despejan, abren, añaden, más espacio para que el misticismo arraigue.   

"Todo cuanto ha hecho y pensado la raza humana tiene que ver con la satisfacción de necesidades profundamente sentidas y con la mitigación del dolor." 

"El individuo siente la futilidad de los deseos y aspiraciones humanas, y percibe al mismo tiempo el orden sublime y maravilloso que se pones de manifiesto tanto en la naturaleza como en el mundo del pensamiento. La existencia individual se le impone como una especie de prisión y ansia experimentar el universo como un todo único y significativo." 

"Una persona iluminada por el sentimiento religioso es para mí alguien que, en la medida de sus posibilidades, se ha liberado de los grillete de sus propios deseos egoístas y alienta pensamientos, sentimientos y deseos de carácter supra-personal." 

"Cuanto más evolucione espiritualmente la humanidad, más certera me parece que la senda a la genuina religiosidad no yace en el temor a la vidam el miedo a la muerte y la fe ciega, sino a través de la lucha por el conocimiento racional"

"Cualquiera que seriamente se involucre en la ciencia se convence de que un espíritu se manifiesta en las leyes del Universo. Un vasto espíritu más superior que el hombre, uno con el que nuestros modestos poderes se sienten humildes"

"La cosa más maravillosa que podamos experimentar  yace en lo misterioso. Esa esa la fuente de todo verdadero arte y ciencia"

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