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10 teorías locas sobre el universo

Crédito de la imagen: Shutterstock

¿Por qué el universo es como es? A lo largo de los años, los científicos han explorado muchas ideas para explicar nuestro cosmos y su futuro. Estas son algunas de las ideas más extrañas, de un escenario de mundo brana que involucra al universo flotando en un espacio dimensional superior., al "Big Splat" que describe una brana chocando con otra para formar un universo completamente nuevo.

1. Braneworld

Crédito de la imagen: Shutterstock

Un aspecto del universo que damos por sentado es que es tridimensional; hay tres direcciones perpendiculares en las que puede moverse. Sin embargo, algunas teorías sugieren otra dimensión espacial, que no podemos percibir directamente, en otra dirección perpendicular.Este espacio dimensional superior se conoce como "la masa", mientras que nuestro universo es una membrana tridimensional, o "brana", que flota dentro de la masa.

Por complicado que parezca, la imagen del mundo brana resuelve varios problemas de la física. Por ejemplo, los físicos teóricos Lisa Randall, de la Universidad de Harvard, y Raman Sundrum, de la Universidad de Maryland, propusieron a versión del mundo brana que explica una asimetría en las fuerzas subatómicas al sugerir la existencia de otras branas paralelas a la nuestra. Pero no es suficiente que una teoría explique hechos que ya conocemos, tiene que hacer nuevas predicciones que puedan ser probadas experimentalmente.En el caso del modelo de Randall-Sundrum, tales pruebas podrían implicar la medición ondas gravitacionales emitido por agujeros negros que une una brana con otra.

2. El gran símbolo

Impresión artística de múltiples mundos brana. Cuando dos chocan, pueden crear un nuevo universo. Crédito de la imagen: NASA

En el futuro lejano, las galaxias eventualmente se alejarán tanto que la luz de una nunca podrá llegar a otra. De hecho, a medida que las estrellas envejezcan y mueran, llegará un momento en que no quedará luz ni calor. El universoser un vacío oscuro, frío y vacío. Suena como el final de todo, pero según una teoría, en realidad es el comienzo del próximo universo en un ciclo que se repite sin fin. ¿Recuerdas la teoría del mundo-brana? Esto es lo que sucede cuando un resfriado,brana vacía choca con otra, lo que, con el tiempo suficiente, seguramente sucederá eventualmente. Los cosmólogos Neil Turok y Paul Steinhardt creen que tal colisión generaría suficiente energía para crear un universo completamente nuevo . Ellos llaman a esto la "teoría ekpyrótica", aunque el físico Michio Kaku la ha llamado de manera más evocadora la " gran Splat . "

3. Cosmos lleno de plasma

Crédito de la imagen: MARK GARLICK / BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA a través de Getty Images

El Big Bang sigue siendo la teoría preferida de muchos científicos, respaldada por dos observaciones clave: la expansión del universo y la fondo cósmico de microondas CMB. Inmediatamente después del Big Bang, el universo era mucho más pequeño y más caliente, lleno de un plasma brillante como el Sol. Todavía vemos el final de esta fase supercaliente en la forma de un mar de radiación que llena elLa expansión del universo durante los miles de millones de años intermedios ha enfriado la radiación a menos 454 grados Fahrenheit menos 270 grados Celsius, pero aún es detectable por radiotelescopios.

El CMB se ve prácticamente igual en todas las direcciones, lo que no se puede explicar si el universo siempre se ha expandido al ritmo actual. Muchos científicos creen que pasó por un breve período de extrema rapidez " inflación "una fracción de segundo después del Big Bang, aumentando repentinamente su tamaño desde una escala subatómica a varios años luz.

4. El universo holográfico

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Piense en un holograma de seguridad. Se trata básicamente de un objeto bidimensional que codifica una imagen tridimensional completa. Según esta teoría, todo el universo tridimensional puede estar "codificado" en su límite bidimensional. Puede que nosuena tan emocionante como vivir dentro de una simulación, pero tiene la ventaja de que es una teoría científicamente comprobable: investigación en 2017 de Universidad de Southampton , Reino Unido, mostró que era consistente con el patrón observado de fluctuaciones de CMB.

5. El universo de estado estacionario

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El Big Bang es nuestra mejor suposición sobre cómo comenzó el universo, según NASA . Era más denso en el pasado y se volverá menos denso en el futuro. No todos los científicos estaban contentos con eso, por lo que se les ocurrió una manera de que la densidad se mantuviera constante, incluso en un universo en expansión. Esa resoluciónimplica la creación continua de materia a razón de aproximadamente tres átomos de hidrógeno por metro cúbico por millón de años. Este modelo cayó en desgracia con el descubrimiento del CMB, que el modelo no puede explicar fácilmente.

6. El multiverso

¿Nuestro universo es solo una burbuja en un vasto multiverso? Crédito de la imagen: VICTOR DE SCHWANBERG / BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA a través de Getty Images

En la visión convencional del Big Bang, para explicar la uniformidad del CMB, es necesario postular un brote temprano de expansión superrápida conocido como inflación. Algunos científicos piensan que cuando nuestro universo salió de esta fase inflacionaria,era solo una pequeña burbuja en un vasto mar de espacio inflado. En esta teoría, llamada "inflación eterna", propuesta por Paul Steinhardt , otros universos burbuja están apareciendo constantemente en otras partes del mar inflacionario, con todo el conjunto formando un "multiverso".

La teoría se vuelve aún más extraña, porque no hay ninguna razón por la que otros universos deban tener las mismas leyes de la física que el nuestro; algunos podrían tener más leyes gravedad , o una velocidad de la luz diferente. Aunque no podemos observar los otros universos directamente, uno de ellos podría chocar con el nuestro. Los científicos incluso han sugerido que el "punto frío" en el CMB es la huella de tal colisión.

7. Nos equivocamos con la gravedad

¿Está nuestra galaxia rodeada de materia oscura o la teoría de la gravedad es incorrecta? Crédito de la imagen: Observatorio Espacial Europeo

Las teorías del universo dependen de una comprensión precisa de la gravedad, la única fuerza en la física que afecta a la materia en escalas muy grandes. Pero la gravedad por sí sola no puede explicar ciertas observaciones astronómicas. Si medimos la velocidad de las estrellas en las afueras de unagalaxia, se mueven demasiado rápido para permanecer en órbita si lo único que los detiene es la atracción gravitacional de la galaxia visible. De manera similar, los cúmulos de galaxias parecen estar unidos por una fuerza más fuerte que la que puede explicar la gravedadde materia visible.

Hay dos soluciones posibles. La estándar, favorecida por la mayoría de los científicos, es que el universo contiene elementos invisibles materia oscura , que proporciona la gravedad faltante. La alternativa inconformista es que nuestra teoría de la gravedad es incorrecta y debería ser reemplazada por algo llamado Dinámica Newtoniana Modificada MOND, propusieron los científicos en 2002 en la revista Revisión anual de astronomía y astrofísica . Las dos opciones, MOND y materia oscura, son igualmente consistentes con las observaciones, pero aún no se han probado. Se necesitan más experimentos.

8. Espacio-tiempo superfluido

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Incluso si el espacio solo tiene tres dimensiones, todavía hay una cuarta dimensión en forma de tiempo, por lo que podemos visualizar el universo existente en cuatro dimensiones espacio-tiempo . Según algunas teorías, como la propuesta por Stefano Liberati de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados y Luca Maccione de la Universidad Ludwig Maximilian, en el Cartas de revisión de física diario, esto no es solo un marco de referencia abstracto que contiene objetos físicos como estrellas y galaxias, sino una sustancia física en sí misma, análoga a un océano de agua. Así como el agua está formada por innumerables moléculas, el espacio-tiempo ...según esta teoría, está formado por partículas microscópicas en un nivel de realidad más profundo que el que nuestros instrumentos pueden alcanzar.

La teoría visualiza el espacio-tiempo como un superfluido que tiene viscosidad cero. Una propiedad extraña de tales fluidos es que no se puede hacer que giren al por mayor, como lo hace un líquido ordinario cuando se agita. Se rompen envórtices diminutos, que en el caso del espacio-tiempo superfluido, pueden ser las semillas a partir de las cuales se forman las galaxias.

9. Teoría de simulación

Según algunos filósofos, el universo es una ilusión generada por computadora que se proyecta en nuestro cerebro. Crédito de la imagen: Mads Perch a través de Getty Images

Hasta ahora, todas las teorías provienen de científicos, pero aquí hay una de los filósofos. Si toda la información sobre el universo llega a nuestro cerebro a través de nuestros sentidos e instrumentos científicos, ¿quién puede decir que no es todo un ingenioso diseño?¿Es una ilusión? El universo entero podría no ser más que una simulación de computadora ultra sofisticada. Es una idea que fue popularizada por las películas de "Matrix", pero por extravagante que parezca, algunos filósofos se la toman en serio. Sin embargo, no pasa la prueba deuna verdadera teoría científica, porque no hay forma de que pueda probarse que es verdadera o falsa.

10. Viaje del ego cósmico

Crédito de la imagen: Jose A. Bernat Bacete a través de Getty Images

Las leyes de la física involucran un puñado de constantes fundamentales que determinan la fuerza de la gravedad electromagnetismo y fuerzas subatómicas . Hasta donde sabemos, estos números podrían tener cualquier valor posible, pero si se apartaran un poco de los valores que realmente tienen, el universo sería un lugar muy diferente. Lo más importante para nosotros, la vida tal como la conocemos.incluyéndonos, por supuesto, a nosotros mismos - no podría existir. Algunas personas ven esto como evidencia de que el universo fue diseñado conscientemente para que la vida humana evolucionara - la llamada teoría antrópica egocéntrica, propuesta por Nick Bostrom ensu libro, " sesgo antrópico . "

Este artículo fue adaptado de una versión anterior publicada en la revista How It Works, una publicación de Future Ltd. Para obtener más información sobre las maravillas del mundo natural, suscríbase a Cómo funciona revista.