Del inicio al fin del universo

En esta entrada del blog cambiamos completamente nuestra anterior metodología para explicar de un modo más conciso y completo teorías tan complejas como pueden ser la de la creación del universo o su fin, adaptando la explicación a un nivel de dificultad de comprensión bajo. Para ello, no seguiremos ningún registro de cuestiones ni de datos que analizar, sino que utilizando una serie de ejemplos y experiencias muy sencillas realizables en casa de forma que hasta los interesados de menor edad puedan entenderlo.

El objetivo de todo esto es poder explicar a un público sin conocimientos en este campo como funciona el universo y sus dimensiones. Para ello, los juegos de magnitudes son la herramienta ideal en nuestra opinión. Compararemos nuestro Sistema Solar con un área circular de radio 1,5 km a la redonda, el Sol con un balón de fútbol y la Tierra con una esfera de 2 mm de radio. Con esto conseguimos hacer que hasta a los estudiantes de 4º a 6º de primaria les entre un concepto terrenal de las dimensiones reales del Universo. Una vez aclarado este punto, procedemos a explicar las teorías de origen, expansión y fin del universo.

Imágenes como esta ayudan a ilustrar explicaciones,
ya que este tipo de material facilita la comprensión

Explicación de las teorías

Cuando se produjo el Big Bang el universo no era más grande que un atomo, tan pequeño que no nos sería posible verlo, y en menos de una centesima de segundo alcanzó el tamaño de una naranja unos 8 centimetros. Esto significa que todo el universo, a pesar de lo inmenso que es en la actualidad en sus inicios era mucho menor que una cabeza de alfiler. Durante la explosión fue expulsada una cantidad inmensa de materia y antimateria. Cuando la materia choca con la antimateria se destruyen mutuamente produciendo una gran cantidad de energía, energía que provocó que el universo se expandiera cada vez mas. Así pasaron millones y millones de años hasta que la materia se fue uniendo y se crearon las primeras estrellas. Mucho tiempo después se formó nuestro planeta y aquí estamos ahora. Ya sabéis como hemos llegado hasta aquí, pero... ¿que será de nosotros?, ¿cual será el fin del universo? La respuesta a esto todavia no está claro pero se barajan tres teorias: el big crunch, el big rip y el big freeze aunque estas dos últimas son las mas posibles.


La teoría del big crunch, practicamente descartada hoy en día, dicta que la expansión del universo se irá frenando hasta detenerse, y posteriormente comenzaría a encogerse, como si hubiéramos estado inflando un globo y tras parar lo dejáramos desincharse poco a poco. Esta opción ha sido descartada casi por completo porque al parecer el universo se expande cada vez mas rápido (el motivo es demasiado complicado para explicaciones de este tipo, pero no es necesario saberlo para una comprensión global). Esto nos deja las otras dos teorías, y cual es la verdadera no se sabe todavía, ya que depende de un factor llamado energía oscura del cual apenas se sabe.

La teoría del big rip o gran desgarramiento predice que, tras muchos años de expansión, la gravedad (se puede incluir aquí una explicación sencilla de la gravedad, fomentando la participación del público)  no sería capaz de mantener unidas las galaxias y estas se desharían dejando solo estrellas sueltas. Despues ocurriría lo mismo con sistemas solares como el nuestro y al final se desharían las estrellas y los planetas, quedando finalmente reducido todo a partículas subatómicas, que ni siquiera se verían a simple vista. Esta recreación ilustra la teoría a la perfección

Por último esta la teoría del big freeze o gran frío, que plantea que dentro de muchísimos años las estrellas acabarán por apagarse y dejarán de formarse nuevas por falta de energía. Esto provocara el ``apagado´´ del universo, el cual acabaría desapareciendo por la acción de los agujeros negros. Un agujero negro, para aquellos que no lo sepan, no es más que una gran concentración de masa que provoca que toda la materia existente sea atraída por ellos, de forma que incluso la luz es tragada (lo que causa su aspecto y la deformación de los alrededores debido al cambio de dirección de la luz)

La comprensión de los agujeros negros es sencilla si se ha comprendido
el funcionamiento de la gravedad

Por supuesto cualquiera de estas teorías se cumpliría en un futuro lejanísimo, mucho despues del fin de la tierra y del sol, por lo que ni nosotros ni nadie estaremos allí para verlo.

Para comprender mejor la gravedad y los agujeros negros realizaremos una experiencia bastante simple valiéndonos de materiales básicos: únicamente hacen falta canicas, un balón y una tela amplia.

El proceso es sencillo: varios voluntarios sujetan la tela de forma que quede completamente extendida y tensa. A continuación se situa el balón en el centro de la tela, aplicando algo de presión sobre el de forma que hunda la tela bajo él. Lanzando las canicas de la forma correcta podemos lograr que estas se desvíen al pasar cerca del balón o incluso que den una o dos vueltas a su alrededor, simulando de este modo un cuerpo celeste que orbita alrededor de un planeta. Por último realizando una presión mayor en un lado de la tela podremos explicar la acción de un agujero negro, ya que al presionar todo lo que haya en la tela, balón incluido, se verá arrastrado hasta el punto de presión.

El objetivo es representar este fenómeno del modo mas gráfico y participativo posible

Para finalizar hablaremos un poco de las estrellas, los planetas y las galaxias. Las estrellas se forman a partir de gas acumulado que tiende a concentrarse en un punto concreto. A medida que la zona concentrada aumenta también lo hace su capacidad para atraer mas gas y así se crea un bucle hasta que se forma por completo. Las estrellas más grandes siguen fusionando elementos hasta que explotan, en lo conocido como supernova. Se clasifican según el color de mayor a menor temperatura en:

Blanco Azuladas Amarillas Rojas
Blancas Naranjas Marrones 

nuestro sol se encuentra actualmente en la categoría de naranja

 

Los planetas se forman a raíz de las estrellas, con los restos de materia de su creación, y se sitúan en órbita, como podemos ver en nuestro sistema solar. Por último las estrellas junto a sus planetas tienden a formar agrupaciones conocidas como galaxias, manteniendo estructuras basadas en la orbitación en torno al centro. Se puede ver por tanto como a todos los niveles de organización ocurre lo mismo, desde las galaxias hasta la tierra y la luna.

La galaxia clásica tiene forma de espiral

Y con esto damos por finalizada la explicación. Esperamos que haya sido útil para cualquier buscador de información y lo suficientemente sencilla para entenderla, ya que el objetivo final de esto es demostrar que la ciencia esta al alcance de todo aquel que quiera aprender sin importar su capacidad de comprensión o conocimientos previos.