{"id":32638,"date":"2020-05-22T09:40:00","date_gmt":"2020-05-22T07:40:00","guid":{"rendered":"https:\/\/rinconeducativo.org\/?post_type=re_recurso&p=32638"},"modified":"2025-01-10T10:42:17","modified_gmt":"2025-01-10T09:42:17","slug":"enigma-expansion-universo-atormento-einstein-punto-resolverse","status":"publish","type":"re_recurso","link":"https:\/\/rinconeducativo.org\/es\/recursos-educativos\/enigma-expansion-universo-atormento-einstein-punto-resolverse\/","title":{"rendered":"El enigma de la expansi\u00f3n del Universo que atorment\u00f3 a Einstein a punto de resolverse"},"content":{"rendered":"\n

Seg\u00fan la Relatividad General de Einstein, los planetas, las estrellas y las galaxias est\u00e1n en una red conocida como espacio-tiempo, que es deformada por la masa y que explica as\u00ed la existencia de los campos gravitatorios. Esta teor\u00eda se basa en la idea de que la materia le dice al espacio c\u00f3mo curvarse<\/strong> y el espacio le dice a la materia c\u00f3mo moverse. Lo hacen por medio de una f\u00f3rmula muy importante y conocida como \u00abecuaci\u00f3n de campo de Einstein\u00bb. Esta ecuaci\u00f3n, similar en importancia a la famosa \u00abE=mc^2\u00bb, viene a decir que la curvatura de una zona del espacio es proporcional a la cantidad de materia (y energ\u00eda) que encierra. Por tanto, si los planetas giran alrededor del Sol es porque nuestra estrella \u00abhunde\u00bb el espacio-tiempo de modo que los planetas caen hacia \u00e9l, por el camino m\u00e1s corto.<\/p>\n\n\n\n

Poco despu\u00e9s de proponer su ecuaci\u00f3n de campo, en 1915, Einstein descubri\u00f3 que hab\u00eda definido un espacio-tiempo que pod\u00eda estirarse o contraerse, como una goma, pero que no pod\u00eda permanecer est\u00e1tico. Esto indicaba, ni m\u00e1s ni menos, que el Universo no era fijo, eterno ni invariable, lo que, por entonces, iba contra el consenso cient\u00edfico. As\u00ed que en 1917 Einstein retoc\u00f3 su ecuaci\u00f3n de campo e introdujo un par\u00e1metro<\/strong> o variable, que aseguraba que el Universo estaba en equilibro gracias a una especie de fuerza antigravotatoria. A este par\u00e1metro se le llam\u00f3 constante cosmol\u00f3gica. Seg\u00fan Einstein, esta constante deb\u00eda estar expresando la acci\u00f3n de una forma de energ\u00eda ex\u00f3tica, una especie de gravedad repulsiva, que tendr\u00eda el efecto contrario a la fuerza de la gravedad. Gracias a ella, el Universo estaba en equilibrio y era est\u00e1tico<\/strong>, tal como consideraban los astr\u00f3nomos por entonces.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, en 1929 Edwin Hubble asegur\u00f3, en base a sus observaciones, que el Universo se estaba expandiendo. A partir de entonces tambi\u00e9n fue resultando m\u00e1s evidente que el Universo era mucho m\u00e1s extenso que nuestra propia galaxia, y que hab\u00eda un n\u00famero inmenso de otras galaxias. As\u00ed que Einstein declar\u00f3 que su constante cosmol\u00f3gica, que manten\u00eda est\u00e1tico al Universo, hab\u00eda sido el mayor error de su carrera<\/strong>. Y su par\u00e1metro cay\u00f3 en el olvido.<\/p>\n\n\n\n

La expansi\u00f3n acelera<\/h3>\n\n\n\n

No obstante, a medida que la ciencia avanza, va echando por tierra todo lo que creemos saber. La constante cosmol\u00f3gica volvi\u00f3 al ruedo en la d\u00e9cada de los noventa<\/strong>. Por entonces se constant\u00f3 un hecho sorprendente: que la expansi\u00f3n del Universo experimenta una aceleraci\u00f3n. As\u00ed que en esta ocasi\u00f3n los astr\u00f3nomos volvieron a introducir la constante cosmol\u00f3gica en la ecuaci\u00f3n de campo de Einstein. Su cometido fue otorgarle aceleraci\u00f3n a la expansi\u00f3n, con lo que poco a poco fue ganando fuerza la idea de la energ\u00eda oscura, como motor de la \u00abrepulsi\u00f3n\u00bb en el Universo.<\/p>\n\n\n\n

Esta constante cosmol\u00f3gica hoy en d\u00eda es representada con la letra lambda (\u039b) y tambi\u00e9n es conocida como energ\u00eda de vac\u00edo. Est\u00e1 muy relacionada con el concepto de energ\u00eda oscura y es uno de los pilares del modelo cosmol\u00f3gico<\/strong>, que es el marco te\u00f3rico que explica la evoluci\u00f3n del Universo desde el Big Bang y de nombre \u039b-CDM.<\/p>\n\n\n\n

Uno de las claves para mantener este modelo es saber, con exactitud, c\u00f3mo se est\u00e1 expandiendo el Universo. Existe un n\u00famero, el par\u00e1metro o constante de Hubble que es fundamental en este cometido. Este n\u00famero expresa la tasa de expansi\u00f3n del Universo y permite estimar su edad. Junto a otros par\u00e1metros, permite hallar tambi\u00e9n su curvatura y su destino.<\/p>\n\n\n\n

Los faros del Universo<\/h3>\n\n\n\n

Hasta ahora, los astr\u00f3nomos han podido estimar el valor del par\u00e1metro de Hubble de las observaciones de tres fen\u00f3menos distintos. Por un lado se infiere de la radiaci\u00f3n de fondo de microondas, un eco de energ\u00eda procedente de los comienzos del Universo y, por otra, de dos faros astros\u00edficos: las supernovas de tipo Ia y las estrellas variables Cefeidas.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Tanto las primeras como las segundas se caracterizan porque los astr\u00f3nomos saben con exactitud la cantidad de luz que emiten. Por tanto, observar la cantidad de su luz que llega a la Tierra permite estimar con facilidad a qu\u00e9 distancia se encuentran<\/strong>. Adem\u00e1s, la luz que nos mandan se desplaza hacia el rojo, porque estos objetos se alejan de nosotros a medida que el Universo se expande. Este efecto ocurre tambi\u00e9n con el sonido emitido por una ambulancia que se acerca o aleja de nosotros: las ondas cambian su longitud de onda a causa de la velocidad de la ambulancia, y por eso percibimos un sonido m\u00e1s agudo o m\u00e1s grave seg\u00fan el autom\u00f3vil se acerque o aleje, respectivamente. Pues bien, con la luz este efecto es similar, pero causa un desplazamiento hacia el rojo o al azul, en funci\u00f3n de si el objeto se aleja o acerca, respectivamente, de la Tierra.<\/p>\n\n\n\n

La problem\u00e1tica constante de Hubble<\/h3>\n\n\n\n

El problema que existe en la actualidad es que el fondo de radiaci\u00f3n y las medidas a partir de supernovas y estrellas variables le dan a los astr\u00f3nomos distintos valores para la constante de Hubble. No es que cambiar el modelo suponga un gran problema, porque en cosmolog\u00eda los modelos se cambian cuando es necesario, pero hacerlo s\u00ed que tendr\u00eda importantes implicaciones, pero la constante de Hubble es la manera que tienen de medir la edad del Universo y, adem\u00e1s, desde que los cient\u00edficos aprendieron que el Universo se est\u00e1 expandiendo, saben que hay una relaci\u00f3n entre la distancia a la que est\u00e1n los objetos y la velocidad a la que se alejan de nosotros.<\/p>\n\n\n\n

La respuesta, en las estrellas de neutrones<\/h3>\n\n\n\n

En 2017 los astr\u00f3nomos observaron una de estas fusiones por primera vez en la historia. El logro fue posible gracias a una tecnolog\u00eda muy novedosa que permite captar las ondas gravitacionales, unas distorsiones del espacio-tiempo que se expanden por el Universo a la velocidad de la luz, y que se producen por ejemplo cuando dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones se fusionan. Pues bien, despu\u00e9s de captar estas ondas, se pudo estimar d\u00f3nde se encontraba la fuente y apuntar con los telescopios terrestres para echar un vistazo en busca de la luz del evento.<\/p>\n\n\n\n

En 2019, un grupo de cient\u00edficos del University College de Londres <\/a>y del Instituto Flatiron (EE.UU.)<\/a>, dirigidos por Stephen Feeney, propusieron un modo de afinar por fin el valor de la constante de Hubble<\/strong>. En un art\u00edculo que publicaron en Physical Review Letters<\/a>, detallaron c\u00f3mo, en apenas 10 a\u00f1os, los astrof\u00edsicos podr\u00e1n calcular la tasa de expansi\u00f3n del Universo con precisi\u00f3n sencillamente observando un raro fen\u00f3meno astron\u00f3mico: la fusi\u00f3n de parejas de estrellas de neutrones. De hecho, han calculado que, con 50 de estas ser\u00e1 posible resolver este enigma.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, han elaborado una t\u00e9cnica para calcular c\u00f3mo las ondas gravitacionales podr\u00e1n resolver el problema de la constante de Hubble y as\u00ed tener una imagen m\u00e1s precisa de c\u00f3mo el Universo se est\u00e1 expandiendo y ayudar a mejorar el modelo cosmol\u00f3gico. <\/p>\n\n\n\n

Probablemente Albert Einstein habr\u00eda quedado sorprendido al averiguar que las ondas gravitacionales, que su teor\u00eda predijo pero que no pens\u00f3 que se pudieran medir, iban a ayudar a comprender lo viejo que es el Universo y cu\u00e1l ser\u00e1 su destino.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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