ENSAYO FILOSÓFICO 3
EL
UNIVERSO
Año 2023
Autor
Javier Colomo Ugarte
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ÍNDICE
1.
La interpretación del Cosmos
2. Sobre la forma, el
espacio y el tiempo del Universo
2.1 La forma
del Universo
2.2 El
espacio
3.3 El tiempo
2.4 El
movimiento expansivo en el Universo
2.5 El instante
2.6 La
simultaneidad
3. Energía, materia,
masa
3.1 La
expansión del Universo
3.2 Los agujeros negros
3.3 El horizonte de sucesos
3.4 Fases de la evolución del Universo
3.5 Variaciones en
la evolución del Universo
NOTAS
*
1. LA INTERPRETACIÓN DEL COSMOS
La interpretación del Cosmos y la percepción
del planeta Tierra como centro del Universo vigente hasta el siglo
XVI, será reemplazada por una interpretación fundamentada en la observación
realizada por Nicolás Copérnico (1473-1543), poniendo fin al Mito
de la Tierra como centro del Universo. Gracias a sus investigaciones Copérnico
desarrolló la teoría heliocéntrica del sistema solar, afirmando que la Tierra no
era más que otro de los planetas que giran alrededor del Sol.
La teoría heliocéntrica de Copérnico dio lugar a la
física clásica, la cual fue continuada por figuras como Galileo (1564-1642), que
describiría más detalladamente los movimientos de los planetas alrededor del
Sol, y Newton (1643-1727), que interpretaría matemáticamente las leyes de la
gravitación universal y del movimiento cósmico, dando lugar en el siglo XVII al
primer paradigma científico en la historia de la humanidad.
La ley de la gravedad universal de Newton
establece que cada cuerpo del Universo atrae a todo otro cuerpo con una fuerza
proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de
la distancia entre ellos, pero sabía que no podía ofrecer una idea de por qué
esto era así.
La mecánica de Newton fue considerada como la
descripción definitiva del Universo, hasta que Einstein (1879-1955) en el siglo
XX vino a cambiarlo todo.
Einstein abordó la cuestión de la gravedad dándose
cuenta de que la forma en la que era comprendida no era exacta. En 1911
publicaría su primera aproximación a la teoría general de la relatividad,
que reformaba las grandes teorías de newton.
.
Posteriormente las capacidades de observación
aumentarán con el microscopio y el telescopio que permitirán ahondar
científicamente en las grandes preguntas sobre la creación y funcionamiento del
Universo, del mundo atómico y subatómico, dando lugar a un segundo paradigma
científico que ha supuesto una separación definitiva entre la física y la
metafísica por ser ésta:
meta
(más allá) del conocimiento físico.
*
2. SOBRE LA FORMA, ESPACIO Y TIEMPO DEL UNIVERSO
En la teoría universal avalada por la comunidad
científica, existen una serie de premisas que son invariantes en el
Universo:
-La luz es una onda y carece de masa. Ningún
objeto o partícula con masa puede sobrepasar la velocidad de la luz en el
vacío, estimada en unos 300.000 km por segundo
-La temperatura mínima más baja que se puede
alcanzar en cualquier parte del Universo es el denominado cero absoluto,
estimado en −273,15 °C.
-El Universo tiene su origen en el Bing Bang
o gran explosión acontecida hace unos 13.700 millones de años terrestres.
-Desde ese momento el Universo ha venido
expandiéndose de forma constante.
-Según el segundo principio de la termodinámica
todo cuerpo caliente emite su calor en forma de radiación hacía las partes más
frías, en ningún caso a la inversa.
-En todo proceso térmico se produce un aumento de
la entropía (S) o irreversibilidad del proceso térmico.1
LA FORMA DEL UNIVERSO
La forma del Universo es la de un objeto
tridimensional que se expande de su centro al exterior. La expansión es
constante en todos sus puntos, de lo que se deduce una forma esférica.
Otras formas no esféricas serían posibles si la
expansión del Universo no fuera igual en todos sus puntos.
2.2 ESPACIO
El Universo es finito, el infinito (∞)
es un concepto metafísico que no puede ser estudiado por la física, puesto que
la física no puede operar con números infinitos.
2.3 TIEMPO
El concepto del tiempo no es una realidad física,
lo que existe es el movimiento.
El Universo es movimiento constante de todos sus
elementos, y su interpretación se realiza en diferentes unidades de medida de:
Espacio - Tiempo.
El tiempo como las matemáticas son abstracciones
humanas que permiten interpretar la realidad de forma más o menos precisa, el
concepto del tiempo sirve para dividir el movimiento en unidades contables que
permitan medir el movimiento.
Por ejemplo, cuando decimos, la tierra gira sobre
si misma cada 24 horas; el enunciado “La tierra gira sobre si misma” específica
el movimiento; “cada 24 horas” especifica las unidades de medida que miden el
movimiento. Sin recurrir a una unidad de tiempo, se podría decir, que cualquier
punto del ecuador recorre en un giro de la Tierra 40.800 km. Si la Tierra no
girase no habría tiempo terrestre.
En un Universo de movimiento constante de todos
sus elementos no existe el reposo absoluto de los cuerpos, sino lo
que existe es el reposo relativo entre dos cuerpos.
Por ejemplo, si miramos una montaña podemos decir
que la misma está en reposo, sin embargo la montaña se mueve con el movimiento
de rotación y traslación de la Tierra, pero relativamente está en estado de
reposo con relación a ese movimiento de la Tierra.
2.4 EL MOVIMIENTO EXPANSIVO EN EL UNIVERSO
El movimiento expansivo del Universo le hace
cambiar constantemente de tamaño de menor a mayor.
Conocida la velocidad del movimiento expansivo,
dividiendo en partes la distancia recorrida de la expansión, se obtienen los
diferentes tamaños que ha tenido el Universo hasta llegar estimativamente al
origen primigenio.
En el Universo en expansión la sucesión de
acontecimientos se realiza en base a dos características: El instante y
la
simultaneidad.
2.5 EL INSTANTE
El instante es una fracción del movimiento
pues lo que ha sucedido en un instante ya no existe como realidad física en el
siguiente instante, solamente quedan los efectos físicos del instante
precedente.
Por ejemplo, el río fluye y el agua que está en un
punto del río nunca es la misma.[5]
Todos los instantes acontecidos en el universo
están interconectados hasta donde las leyes de la física y la
termodinámica lo permiten. Por ejemplo, en el universo, la explosión de una
supernova puede alterar de manera imprevisible el espacio cósmico hasta donde
llegan sus efectos.
2.6 LA SIMULTANEIDAD
La simultaneidad son los sucesos producidos
en un
instante en todos los puntos del Universo a la vez.
Por ejemplo, si observamos una estrella situada a
5.000 millones de años luz, estamos viendo lo que sucedió en esa región del
Universo hace 5.000 millones años, cuando el tamaño del Universo era un tercio
menor del instante de la observación y nuestro sistema solar aun no estaba
formado.
En ese periodo de 5.000 millones de años del
movimiento de la luz, es muy posible que la estrella observada ya no exista y en
su lugar exista una enana blanca.
La luz es el transmisor de imágenes de todos los
instantes acontecidos en los cuerpos brillantes a lo largo de su
existencia. El observador visualiza esos instantes en función del momento
de la observación.
Retroceder en el movimiento es imposible, y pensar
en ello una estupidez, pues sería retroceder en todos los instantes simultáneos
acontecidos. Por ejemplo, el agua del río debería retroceder, la estrella
convertida en enana blanca recuperaría su forma de estrella, Juan que murió hace
un tiempo estaría vivo, la entropía que mide los procesos térmicos sería
reversible, etc.
*
3. ENERGÍA, MATERIA Y MASA
En el Universo, la energía y la materia
conforman una unidad en una realidad cambiante de materia por
energía que es el proceso que realizan las estrellas con la fusión
nuclear.
Las estrellas surgen a partir de nubes de gas de
hidrógeno y restos de otras estrellas (supernovas),
la gravedad va uniendo todas las partes formándose una protoestrella que
empieza a colapsar por la fuerza de la gravedad que va progresivamente
aumentando en su contracción, lo cual produce que la protoestrella aumente su
temperatura hasta llegar al punto de la fusión nuclear de las nubes de
hidrógeno; las reacciones en cadena de la
fusión nuclear encienden la estrella y frena el colapso de la estrella
manteniendo un equilibro entre su gravedad y la fuerza expansiva de las
reacciones termonucleares, y de ser un cuerpo oscuro se transforma en uno
brillante que comienza a transformar el hidrógeno en helio liberando cantidades
ingentes de energía en forma de calor de onda corta dentro del espectro visible,
con ello el Universo progresivamente tiene menos volumen de materia al
convertirse ésta en energía.
La energía de las estrellas emitida durante toda su
vida se realiza bajo el segundo principio de la termodinámica por el que
toda fuente de calor va a calentar las regiones más frías de su entorno.
Sin embargo, si bien la energía de las estrellas
calientan el Universo su constante expansión crea nuevas regiones frías.
En este proceso, las temperaturas por la ley de la
entropía tienden a equilibrarse
produciendo un aumento constante de la entropía.
Una constante estudiada por Emmanuel
Clausius (1822-1883) que debería culminar en la denominada por él como la
muerte térmica del Universo.
En cada instante del Universo se producen,
pues, dos nuevas realidades:
1ª La reducción del volumen de la materia que sirve
de combustible a las estrellas.
2ª Un aumento constante de la entropía
en el espacio cósmico.
3.1 LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO
En el Bing Bang la energía expansiva debería haber
surgido de la transformación instantánea de gran parte de la materia del
protonúcleo del Bing Bang en energía abriendo un espacio cósmico
en constante expansión.
Los restos de la materia que no fueron
transformados en energía se expandieron en un espacio muy caliente que
durante un gran periodo del movimiento expansivo cósmico permaneció en
subpartículas atómicas hasta la aparición de átomos estables que fueron
constituyendo los elementos más ligeros de la materia como el hidrógeno.
Conforme aumenta la expansión del universo la
relación del espacio respecto del volumen de la materia es mayor, lo que
significa un distanciamiento entre sí de los núcleos galácticos a modos de islas
en medio de un creciente y frío vacío. [8]
3.2 LOS AGUJEROS NEGROS
Las estrellas cuando agotan el combustible de
sus reservas de hidrógeno que las mantiene
encendidas por las reacciones termonucleares, pierden la fuerza expansiva
que impedía su colapso por la fuerza de la gravedad y terminan colapsando,
derivando en función del tamaño y masa de la estrella hacia dos cuerpos
diferentes:
-Cuando
la masa de la estrella es inferior de 20 a 25 veces a la del Sol termina
en una enana blanca
-Cuando
es superior deriva en un agujero negro.
Las enanas blancas se mantienen
visibles porque
su brillo proviene de la materia en estado
magmático debido al calor generado en su contracción y no transformable
en energía termonuclear hasta su progresivo enfriamiento.
La
formación de un agujero negro se establece cuando la masa adquirida es capaz de
capturar la luz de tal manera que no es posible observarlo directamente, sino
solamente deducirlo por sus dimensión oscura dentro del
horizonte brillante de sucesos y por su fuerza gravitatoria sobre su
entorno.
En ambos casos, la masa adquirida en su colapso es
muy superior a la masa original al pasar, por efecto de la presión de la
gravedad, los elementos más ligeros de la
tabla periódica como el hidrógeno de la
que estaba principalmente formada, a concentrase en los elementos más pesados de
la tabla periódica, produciéndose con ello una relación inversa entre un
Cosmos que progresivamente tiene menos volumen de materia pero más
masa.[9]
Por ejemplo, la fuerza gravitatoria de atracción
que ejerce
un agujero negro
sobre los cuerpos celestes de su entorno es muy superior a la estrella que le
precedió en su formación; lo que permite pensar que probablemente un agujero
negro contenga elementos superpesados desconocidos de la tabla periódica.
Una aproximación a la densidad media de la masa de un agujero negro podría
conocerse si se pudiera saber la relación entre su tamaño y su masa.
La masa se acrecienta también por la unión de
masas, por ejemplo, la masa derivada de la fusión de dos agujeros negros no es
igual a la suma de las masas de los dos agujeros negros sino que es muy
superior.
3.3 EL HORIZONTE DE SUCESOS
El proceso de contracción del agujero negro además de
producir un incremento de su masa, debe originar un incremento considerable de
su temperatura, y aunque su masa como en las enanas blancas puede alcanzar un
estado magmático, incluso llegar a la temperatura de fusión del hidrógeno, ésta
no tiene la capacidad de transformar los elementos de la materia de la que está
formado en energía termonuclear, y el agujero negro se constituye como un cuerpo
super-masivo sin luz visible.
La enorme masa del agujero negro ejerce una poderosa
atracción sobre toda la materia circundante principalmente sobre las nubes de
gas de hidrógeno; la fuerza de la gravedad del agujero negro incrementa la
temperatura de las nubes de hidrógeno capturado en su entorno y cuando alcanza
el punto de la fusión nuclear se crea un anillo fotónico visible a su
alrededor. De esta manera, el agujero negro, a pesar de ser un cuerpo oscuro por
la captura que realiza de la luz, pasa a generar una potente y luminosa fuente
de combustión termonuclear en su perímetro.
Este anillo termonuclear impide que el agujero negro
expulse su calor al espacio exterior, manteniendo así un equilibrio entre su
poderosa atracción y su temperatura.
Primera imagen de la esfera de fotones de un agujero negro supermasivo ubicado
en el centro de la galaxia M87, presentado el 10 de abril de 2019 por el
consorcio internacional Telescopio del horizonte de sucesos.
La luminosidad que emite la corona del agujero negro se
desdobla en dos direcciones, 1ª la que es emitida al espacio exterior en forma
de radiación de onda corta dentro del espectro visible, lo que permite
visualizar el contorno del agujero negro, y 2ª la que es capturada por la fuerza
gravitatoria del agujero negro hacía si mismo que impide que sea visible desde
el cosmos más allá de su corona, aunque hipotéticamente si se pudiera realizar
una observación desde su superficie supuestamente ésta estaría iluminada por la
luz capturada.
Fuente. Consorcio Internacional Telescopio del horizonte de sucesos.
Elaboración propia.
Al término de las reservas de hidrógeno de su corona, la
barrera de contención termonuclear que impedía que fuera absorbida
por el agujero negro y mantenía su temperatura, desaparecerá, y el agujero negro
capturará la materia residual no combustible de la corona, y se irá
enfriando lentamente expulsando su calor al espacio exterior.
A partir de ese momento el agujero negro convertido en
materia oscura ya no será observable, y solo será detectable por sus efectos
gravitatorios.
3.4 FASES EN LA EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
1. El origen del Bin
Bang puede estar en un núcleo originario de características similares a la
formación de un agujero negro pero con la singularidad de que la enorme
temperatura adquirida en su contracción llegó a un punto donde parte de su masa
se convirtió en energía de forma instantánea y explosiva.
La explosión abrió un espacio cósmico que la
energía oscura generada por la misma sigue ampliándolo con la expansión
continua del Universo.
2.
En el periodo de los primeros 400 millones de
años del Universo,
parte de la materia no convertida en
energía, debido a la enorme temperatura en el oscuro espacio primigenio,
permaneció en forma de subpartículas atómicas hasta que el progresivo
enfriamiento debido a la expansión del universo permitió la creación de átomos
de los elementos más ligeros como el hidrógeno.
3. Con posterioridad,
la fuerza de la gravedad concentraría la nubes de hidrógeno y daría lugar a la
formación de las primeras estrellas, y el espacio comenzaría a iluminarse con
radiación de onda corta.
Es muy probable, que
en el periodo de los primeros 400 millones de años
del Universo, partes de la materia
original del Bing Bang hubieran resistido la enorme temperatura inicial formando
cuerpos oscuros al modo de agujeros negros primordiales, formando una materia
oscura que, en unos casos, según su masas, hubieran dado lugar a las
primeras estrellas al atraer las nubes de hidrógeno recién formadas, en otros,
formando agujeros negros primitivos sin pasar por el proceso previo de formación
de estrellas, y que continuarían prevaleciendo conjuntamente con los agujeros
negros posteriores surgidos del colapso de las estrellas supermasivas al término
de su vida cósmica.
Este tipo de materia oscura formada en los
primeros 400 millones de años del Universo y fracturada en millones de cuerpos
oscuros, habrían sido durante los siguientes 13.000 millones de años, los
catalizadores en la captura de las nubes de hidrógeno y de su colapso
gravitatorio hasta alcanzar la temperatura de fusión del hidrogeno que da inicio
a las estrellas.
Ello explicaría, la formación en muy poco tiempo,
de los millones de estrellas que pueblan el Universo, pues resulta poco probable
que sin mediar un elemento aglutinador de las nubes de hidrógeno estás
comenzarían a colapsar en millones de núcleos dispersos, y no se hubieran
mantenido en su estado original de nubes erráticas en medio de la expansión del
Universo, lo que abre la interrogante sobre si las estrellas no están
constituidas por un núcleo de materia oscura primigenia, no observable por el
brillo de la estrella, y no detectable por estar circunscrito dentro de la masa
de la estrella.
A su vez, los cuerpos supermasivos primigenios de
esta materia constituirían los agujeros negros que hubieran dado lugar a la
formación de galaxias, pues el proceso de formación de una galaxia
de forma azarosa,
sin un cuerpo oscuro supermasivo previo que aglutine las estrellas en su
entorno, no concuerda con la estructura similar en todas las galaxias conocidas
hasta ahora que giran en torno a su centro formado por un cuerpo oscuro
supermasivo.
4. Esta fase del
Universo en el que ha permanecido durante 13.000 millones años ha sido la de una
sucesión de generaciones de estrellas y su posterior conversión en enanas
blancas o agujeros negros.
Nuestro Sol con unos 5.000 millones años está en
la mitad de su vida, lo que le convierte en la tercera generación de estrellas
desde el inicio del Bing Bang.
5. El Universo es
limitado en materia y por consiguiente también en la conversión de ésta en
energía. Una vez agotada la misma, las estrellas y las coronas de los cuerpos
negros se habrán extinguido quedando los restos de ellas en forma de agujeros
negros, dando lugar a una etapa de oscuridad total del Universo.
Elaboración propia.
3.5 VARIACIONES EN LA EVOLUCIÓN DEL
UNIVERSO
De los apuntes realizados anteriormente a la
teoría estándar sobre el Universo, las conclusiones son:
Todo lo que existe en el Universo tiene su origen
en el Bing Bang, sin embargo, el Universo en su evolución se transforma en base
a las variaciones de tres elementos fundamentales que se formaron en su inicio.
a). La energía oscura, o impulso constante
desde un centro en el que supuestamente, en el instante actual, solo
quedará un enorme vacío.
b). La materia oscura o partes de la
materia no fusionable en energía de la que estaría formado el núcleo que dio
origen al Bing Bang.
c). Las partículas de los átomos de los
elementos más ligeros de la materia, principalmente el hidrógeno, dispersos
por la enorme temperatura del Universo primigenio de los primeros 400 millones
de años.
-------------
Los cambios en estos tres fundamentos primigenios
son sobre los que ha evolucionado y evolucionará el Universo.
1º En los primeros 400 millones de años desde el
Bing Bang, la ampliación del Universo por el efecto de la
energía oscura llevaría a un enfriamiento progresivo del espacio cósmico,
lo que permitiría la formación de los átomos de hidrógeno.
2º Estos átomos constituirían la nueva materia con
masa sobre la que actuaría la fuerza gravitatoria de la materia oscura
formada por millones de fragmentos de la materia de la que estaba formado el
núcleo del que se desencadenó el Bing Bang.
3º La contracción de las nubes de gas de hidrógeno
por parte de los restos de la materia oscura aumentaría la temperatura
hasta el punto de la fusión nuclear y el nacimiento de las estrellas.
4º El universo seguiría expandiéndose y los
cuerpos masivos de la materia oscura ejercerían un influjo gravitatorio
sobre los conjuntos de estrellas dando lugar a las galaxias
[10].
5º La materia ordinaria, formada en un 98%
por hidrogeno, las estrellas la van transformando en Energía, a modo de
millones de quemadores termonucleares de hidrógeno,
dando lugar en este proceso a otro elemento ligero
de la materia, el helio.
El resto de elementos más pesados se crearán en el
proceso de la vida de las estrellas durante 13.000 millones de años, y
constituyen el % restante.
6º La energía de las estrellas calientan el
universo, pero al aumentar el volumen del espacio cósmico debido a su expansión,
el Universo está constantemente enfriándose.
7º En el proceso de expansión del Universo,
las estrellas agotarán las reservas de hidrógeno de todo el Universo, y toda la
materia pasará a estar constituida por cuerpos oscuros formados al término
de la vida de las estrellas, y por la materia oscura originaria del Bing
Bang presente en el Universo.
8º En ese nuevo estadio, el Universo estará
formado solamente por agujeros negros y por la energía oscura.
9º
Los agujeros negros por el segundo principio de la termodinámica irán
equilibrando su temperatura con la del resto del espacio, dando lugar a la
muerte térmica del Universo, comentada anteriormente.
10º La energía oscura seguirá ampliando el
universo y distanciando los núcleos de la materia oscura entre sí, dando
lugar a un universo oscuro sin procesos energéticos,
lo que plantea la pregunta sobre como deberá producirse la finitud de la
expansión del Universo. [11]
11º El Universo
desde el Bing Bang siempre es finito, lo que cambia continuamente es su tamaño
debido a su expansión constante, que en la actualidad, obviamente (en su forma
esférica) es inferior a un
radio de 13.700 millones años luz (vida actual del Universo), pues la velocidad
de expansión por la ley física explicada en la nota
tiene que ser inferior a esa velocidad.
Lo que está por dilucidar es si el efecto de expansión del Universo es finito o
infinito.
12º La finitud de
la expansión del Universo está en función de su
densidad media. En su expansión el espacio se amplía constantemente, y
sobre el supuesto de una masa total fija la densidad media disminuye en
función de un espacio cada vez mayor; en esa situación si el Universo no supera
la densidad media crítica para su colapso seguiría ampliándose.
13º Sin embargo, si bien el espacio aumenta, los
cuerpos en el espacio, a pesar del distanciamiento progresivo de las galaxias,
mantienen intercambios gravitatorios recíprocos [11],
lo que da lugar a la unión de los agujeros negros en nuevos agujeros negros con
masa superior a la suma de los precedentes, capaces de producir ondas
gravitacionales que distorsionan el espacio con efecto implosivo, es decir,
contrayendo el espacio.
14º Tras el final de las estrellas, en un universo
formado solamente por agujeros negros, la integración de
unos en otros será un proceso constante
hasta agruparse todos en uno solo, en ese instante la densidad de la masa media
de todos los agujeros negros agrupados podría superar
la densidad crítica con relación al espacio, y frenaría la
expansión del Universo hasta colapsar el Espacio al límite de
ese único
agujero negro o Big Crunchs. [12]
*
NOTAS
Donde:
E = Energía
m = Masa
C = Velocidad de la luz
De lo que se deduce que la
masa es igual a:
m = E / c2
Sin embargo, estas fórmulas se refieren a los cuerpos que están en reposo.
Ósea, cuando la velocidad del objeto (v) es igual a 0.
E = m.c2 +
v = 0
m = E / c2
+ v = 0
En el caso
de un objeto en movimiento la
energía y la masa total de un objeto equivale a la que tiene cuando está
quieto (E=m.c2)
(m
= E / c2),
más la energía cinética y masa que gana según el
momento del objeto en movimiento
= p.
E = m.c2 +
(p =E.v)
m = E / c2 +
(p =m.v)
Por tanto,
un objeto que se mueva muy rápido tendrá más energía y más masa que otro
objeto idéntico, que está en reposo.
La masa es la propiedad que determina cuánta resistencia ofrece un cuerpo a
ser acelerado,
y cuanta más masa tenga será necesaria más energía para impulsar su
movimiento.
Ahora bien,
como dicta la ecuación de Einstein, si el objeto se está acelerando
por el vacío, su energía total aumenta, porque se añade una
cantidad de energía cinética a la precedente. Y, como
esa energía cinética adicional tiene asociada una inercia, el esfuerzo
necesario para acelerar el objeto será mayor a la inicial de cuando está en
reposo.
La
magnitud de esos efectos va creciendo de manera exponencial a
medida que la velocidad de un objeto se aproxima cada vez más a la de la luz.
Por ejemplo, a la mitad de la velocidad de la luz (0,5c), la masa de un
objeto sólo aumenta alrededor de un 15%, pero, a tres cuartos de esa
velocidad (0,75c), su masa habrá aumentado un 51% en total. Cuanto más nos
acercamos a la velocidad de la luz, más rápido se produce este incremento:
un objeto que se desplaza a 0,99c tendrá una masa 7 veces mayor que en
reposo, 20 veces mayor si alcanza 0,999c, 1000 veces mayor a los 0,9999c.
La cantidad de energía
que necesita un cuerpo para acelerar hasta la velocidad de la luz tiende al
infinito y recíprocamente sus masa cuanto más se acerca a ella. Este
es el motivo por el que ningún objeto puede alcanzar la velocidad de la luz.
El siguiente gráfico
muestra esa progresión.
Recordemos lo que la teoría de
la relatividad general nos dice al respecto. Las posibilidades que ofrece
son dos:
1. El universo es espacialmente
infinito. Esto es posible sólo si en el universo la densidad espacial media
de la materia, concentrada en las estrellas, se anula, es decir, si la razón
entre la masa total de las estrellas y el volumen del espacio en el cual
estos cuerpos están dispersos se aproxima a cero indefinidamente, cuanto
mayores sean los volúmenes considerados,
2. El universo es espacialmente
finito. Esto ha de ser así si la densidad media de la materia ponderable en
el universo es distinta de cero. Cuanto menor sea esta densidad media, mayor
será el volumen del universo.
Estoy en la obligación de
mencionar que se puede aducir un argumento teórico en favor de la hipótesis
de un universo finito. La teoría de la relatividad general enseña que la
inercia de un cuerpo dado es mayor cuando existen en su proximidad mayores
masas ponderables. De modo que pare- ce muy natural reducir la inercia total
de un cuerpo a la interacción entre éste y los otros cuerpos en el universo;
así es como, desde los tiempos de Newton, la gravedad ha sido reducida por
completo a la interacción entre los cuerpos. A partir de las ecuaciones de
la teoría de la relatividad general se puede deducir que esta reducción de
la inercia a interacción entre masas —tal como lo exigía E. Mach, sólo es
posible si el universo es espacialmente finito.
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