Pregunta a El Universo 001.

Por Genaro Grajeda.

Durante la semana pedimos desde el twitter de Reconoce MX y desde mi cuenta que me mandaran sus preguntas sobre ‘El Universo’. Nuestro universo es tan complejo que cualquier pregunta, por sencilla que parezca tiene una larga pero interesante explicación. Así que dicho eso, les comparto dos preguntas que me hicieron llegar.

WMAP Full-sky Temperature Maps.

Marcela Ortiz pregunta: ¿Qué forma tiene el Universo?

Esa es una excelente pregunta y una algo difícil de responder. La teoría cosmológica más aceptada actualmente postula 3 posibles formas del universo. Dichas formas pueden definir cómo inició el universo y cómo sería su posible fin.

Para efectos de nuestro conocimiento actual, la topología del universo se conforma de tres dimensiones de coordenadas conmóviles (al español, que podemos medir) en un universo con cuatro dimensiones, esto claro podría cambiar en el futuro. También debo mencionar que la cosmología actual mide el universo visible, lo que llamamos la geometría local; y con base en ese conocimiento decidimos asumir que más allá de lo que vemos, la geometría global, es similar a la local. Como último detalle, los cosmólogos decidieron que para que los modelos globales funcionen debemos asumir que el universo es homogéneo e isotrópico, es decir que es igual y no varía (significativamente) a lo largo del universo.

Ahora si, respondamos la pregunta. En 1922, Alexander Friedman describió una serie de ecuaciones usando el contexto de la Relatividad General postulado por Albert Einstein. Dichas ecuaciones arrojan tres posibles resultados de la curvatura del universo. Puede ser esférica, hiperbólica o completamente plana. Compliquemos un poco las cosas, aún siendo “plano”, estamos solo tomando en cuenta dos dimensiones. Cuando se toman en cuenta tres dimensiones, el universo plano puede tomar la forma de una cinta de Möbius (una tira infinita que matemáticamente no tiene orientación) o también podría tener la forma de una dona. El universo esférico, podría ser una esfera perfecta o, como una reciente teoría que fue presentada en 2003, podría tener la forma de un dodecaedro, algo así como un balón de futbol. Finalmente, la curvatura hiperbólica nos dice que el universo podría ser como un plano con una curvatura por en medio (yo digo que parece como un taco) y en tres dimensiones podría parecer un cuerno. ¿Cuál de todas es correcta?

De acuerdo al estudio generado por la sonda WMAP lanzada en 2001 y cuyos resultados fueron presentados en 2003 (imagen que acompaña a la columna) se cree que el universo es plano. Este estudio tiene un .05% de margen de error, es por eso que aún se teoriza qué forma puede tener porque hasta no estar con un error menor a .0001% no es oficialmente científico.

Espero esta explicación haya respondido tu pregunta.

El Lic. Víctor Antonio Gómez-Gil Juárez pregunta: ¿Qué tan factible puede ser que en algún momento la humanidad pueda realizar viajes espaciales como los que vemos en series como Star Trek o La Guerra de las Galaxias?

Esta también es una excelente pregunta. Ambas Star Trek y Star Wars presentan métodos de transportación muy interesantes. Les explico un poco que hay detrás de ellas.

En el universo de Star Wars, la transportación entre planetas se da gracias a un Hiperimpulsor que hace que la nave o naves vayan por canales predefinidos en su galaxia conocido como hiperespacio. En muchos textos ficticios el hiperespacio es definido como un lugar que no es parte del universo conocido en donde al acelerar los efectos de la dilatación del tiempo y de la teoría general de la relatividad son ignorados. Esta propulsión por el hiperespacio puede durar horas o días para viajar distancias que de otra forma tardarían cientos de miles de años en viajar.

En el universo de Star Trek, se utiliza un warp drive para moverse a través del espacio. El método es descrito como una máquina generando una burbuja de espacio tiempo local que permite a su vez alterar el tiempo a su alrededor y moverse a velocidades más altas que las de la luz sin violar la teoría de la relatividad.

Con la tecnología y conocimientos que actualmente tenemos, poder hacer un viaje entre estrellas se mantiene en el reino de la ciencia ficción. Sin embargo, NASA se dio la oportunidad de estudiar posibles soluciones a viajes interestelares. El proyecto Breakthrough Propulsion Physics existió de 1996 a 2002 y tuvo varias ideas interesantes. Valen la pena mencionar la controversial teoría Heim y el impulsor de Alcubierre. La teoría Heim postula la posibilidad de moverse entre grandes distancias rápidamente con propulsiones espaciales no-convencionales (que no son explicadas) en un plano con 12 dimensiones. Esto sería muy similar a la idea de hiperespacio de Star Wars. Sus resultados publicados en 1977 son aceptables matemáticamente hablando. El impulsor de Alcubierre se presenta como una idea similar al warp drive de Star Trek. En su teoría Alcubierre define cómo teóricamente es posible doblar el espacio por atrás y enfrente de una burbuja local y lograr que se mueva alguna nave o sonda. Imaginen una nave surfeando por el espacio tiempo.

Pues bien, ahora que sabemos todo eso, respondamos a la pregunta de Víctor. Personalmente, yo creo que es factible que en algún momento la raza humana pueda lograr moverse fácilmente entre las estrellas. Pero aún hay mucho por conocer y explorar para lograrlo. Como leíste hay algo de ciencia atrás de la ciencia ficción y es probable que nos tardemos un poco en poder lograr quitarle la ficción al problema especifico de viaje interestelar. Espero eso haya respondido tu pregunta.

Manden todas sus preguntas a «El Universo» donde serán respondidas en las siguientes columnas.