..Somewhere I belong..


Tiempo, distancias y cosmología

La velocidad de la luz es 300,000 Km/s.
Ninguna información proveniente del cosmos puede viajar más rapido que esto, de modo que las “noticias” que llegan a los telescopios son realmente las “últimas noticias galácticas”.

Medición de la distancia de una galaxia. La teoría del Big Bang y de la expansión del Universo establecen que, desde sus origenes, el espacio se expande a velocidad constante. Esto implica que los objetos se alejan entre sí a una velocidad que es mayor en la medida en que están mas alejados. Cualquier punto puede considerarse el centro del Universo, pues desde ahí se ve cómo todos los demás objetos se alejan, mientras ese punto parece estar inmóvil. Evidentemente, esto es sólo una aproximación, pues este movimiento de expansión cosmológica se superpone a una multitud de otros movimientos más locales, que pueden invertir localmente el proceso de alejamiento.

Este alejamiento se refleja en el efecto Dopler-Fizeau, observable, ópticamente por un corrimiento de las líneas espectrales hacia las longitudes de onda superiores. También se refleja en una disminución en las frecuencias de vibración de los átomos: un objeto que se aleja parece vivir en un tiempo distinto al nuestro y sus ritmos internos parecen más lentos porque sus átomos parecen vibrar a menor velocidad. Esta disminución de frecuencia permite estimar el alejamiento de los átomos. La ley de Hubble establece que un objeto está más alejado en la medida en que es relevante la disminución de estas frecuencias. No obstante, las observaciones más recientes de supernovas muy lejanas parece cuestionar parcialmente este resultado, pues parecería que la velocidad de expansión del Universo no es una realidad constante, sino que va aumentando. Aun así, se puede estimar la longitud de la trayectoria recorrida por la luz entre una galaxia lejana y la Tierra, que no tiene nada que ver con la “distancia” a la cual se encuentra actualmente dicha galaxia, pues la relatividad no permite otorgar un sentido a esta distancia.

Esquema de la expansión del Universo

Esquema de la expansión del Universo

La paradoja de la distancia. Esta disminución de frecuencia permite plantear una paradoja. Si el Universo se está expandiendo desde el Big Bang, significa que “al principio”, cuando el Universo era muy pequeño, todos los objetos que lo formaban estaban muy cerca unos de otros. Por ejemplo, un quásar que ahora ubicamos a 12 mil millones de años luz estaba entonces (hace 12 mil millones de años) muy cerca de nuestra Galaxia (si es que ya existía en ese momento, pero esto no es relevante para la paradoja). Desde entonces, este quásar se alejaba de nuestra Galaxia a la misma velocidad que ahora y sus líneas estaban enrojecidas por la velocidad, pero emanaban de un objeto muy cercano en el espacio y el tiempo. La paradoja consiste en que ahora recibimos de este quásar casi la misma cantidad de luz que hace 12 mil millones de años. La respuesta es la disminución de frecuencia ya descrita. Desde hace 12 mil millones de años recibimos luz de este quásar, pero la luz proviene de un objeto que, debido a la disminución de frecuencia, ha envejecido muy poco: nos parece que este quásar vive 10 veces más lentamente que nosotros. Como no conocemos nada de él, salvo la luz que nos llega, podemos considerar que en este quásar el tiempo corre 10 veces más lentamente que en la Tierra. No tiene sentido preguntarnos qué ocurre ahora con ese objeto, porque la única información que tenemos sobre él proviene de su luz, que ya tiene 12 mil millones de años de edad.

No tiene caso entristecerse por esta situación, que nos impide saber qué ocurre en este momento en los confines del Universo, porque nos permite, a cambio, saber qué ocurrio ahí hace unos 12 mil millones de años.


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