Universo Que Cae: nuestra conexión con un cosmos en movimiento

¿Qué somos? ¿De dónde venimos? ¿Cómo se ha creado todo lo que vemos? Estas preguntas, junto con sus dispares respuestas, han marcado la historia de la humanidad. En la antigua Grecia, algunos filósofos comenzaron a intuir que todos nosotros, junto con plantas y animales, ríos y montañas, estamos hechos del mismo material.

Tales de Mileto, por ejemplo, creía que era el agua y Heráclito de Éfeso, el fuego, aquello de lo que todo está hecho. Nació una idea que veinticinco siglos después sería científicamente corroborada: todo lo que vemos está hecho del mismo material, hoy lo llamamos materia–energía.

Anaximandro de Mileto llamaba «ápeiron» a la masa amorfa que posteriormente formaría lo que vemos y a nosotros, hoy llamamos «singularidad inicial» a aquel punto de infinita densidad del cual nacería el cosmos. La conclusión es la misma en ambos casos: somos uno con el todo, como dijo el gran divulgador y científico Carl Sagan, “somos el Universo intentando conocerse a sí mismo”.

En el último siglo, con la revolución cuántica y el desarrollo de las nuevas tecnologías, nuestra comprensión del cosmos ha cambiado más que en toda la historia de la humanidad.

Hace relativamente poco se creía que el Universo era un cúmulo de estrellas rodeado por la inmensidad del vacío, lo que hoy sabemos que tan solo es nuestra galaxia.

Después se descubrió que nuestra “isla cósmica”, la Vía Láctea, solo es una entre los billones de cúmulos estelares que llenan el Universo.

También hemos pasado de concebir un Universo estable e inmutable a, en solo unas décadas, cerciorarnos de que el Universo es completamente dinámico y cambiante.

Es conocido que la Luna gira alrededor de la Tierra y que la Tierra gira alrededor del Sol, aunque si queremos ver hasta qué punto es dinámico el Universo debemos “alejar el zoom”. El Sol, junto con el resto de estrellas de la Vía Láctea, gira alrededor del centro de la galaxia, donde reside un agujero negro súper-masivo.

Las galaxias tampoco se libran del ballet cósmico. Las galaxias más pequeñas giran alrededor de las grandes, igual que los planetas orbitan las estrellas. Así se forman los cúmulos galácticos, enjambres de galaxias unidas por la gravedad, y estos a su vez se unen en lo que se conoce como súper-cúmulos, los cuales se entrelazan formando los hilos de la inmensa red cósmica que es el Universo.

Esta enorme tela de araña es todo lo que podemos ver, una esfera con un radio de más de trece mil millones de años luz a la que llamamos el “universo visible” (recordemos que un año luz equivale a más de 9 billones de kilómetros).

A esta escala, los billones de galaxias suspendidas en el vacío parecen granos de arena en una playa colosal, es fácil olvidar que cada uno de esos granos de arena es en realidad un cúmulo estelar que contiene miles de millones de estrellas.

Pero lunas, planetas, estrellas y galaxias, no son lo único que está en movimiento en este Universo inquieto, sino que el mismísimo espacio se mueve: el tejido espacio-tiempo se está expandiendo.

El Universo se encuentra en un periodo de expansión acelerada. Desde la Tierra, parece que las galaxias se alejan de nosotros a una velocidad cada vez mayor. Además, cuanto más lejana es una galaxia más rápido se aleja de nosotros.

Esta expansión acelerada del Universo, aún produciéndose a inmensas velocidades, es imperceptible en nuestra escala temporal por el enorme tamaño del cosmos; hemos podido comprobarlo a partir del uso de diferentes métodos científicos, como el cálculo de la velocidad a partir del llamado efecto Doppler.

Este efecto se produce entre un objeto emisor de ondas (por ejemplo: ondas de luz o de sonido) y un sujeto que recibe la señal. Cuando oímos un coche al acercarse (o cualquier objeto sonoro en movimiento rectilíneo hacia nosotros) el sonido es muy diferente que cuando se aleja; notamos el cambio cuando pasa junto a nosotros. De igual forma, cuando un objeto emisor de luz se acerca hacia nosotros, su luz se torna azul y, al alejarse, se torna roja; en un grado imperceptible si no contamos con instrumentos más precisos que nuestros ojos.

A través de complejos mecanismos y potentes telescopios, los astrónomos vieron un Universo rojizo: las galaxias se alejan unas de otras en un Universo en expansión.

Además, descubrieron que esta expansión no se detiene paulatinamente por efecto de la gravedad, sino que acelera, en contra de la suposición de la mayoría de los físicos: el Universo cae, pero hacia fuera.

En Camino en el Bosque analizamos el llamado modelo estándar, desarrollado a partir de la conocida teoría del Big Bang, para explicar de manera accesible cómo se creó el Universo y cómo evolucionó hasta convertirse en lo que vemos hoy (Para conocer el desarrollo histórico de la teoría véase La teoría del Big Bang).