Imaginemos un futuro en el que el universo se desintegre demasiado pronto. Con el tiempo, el espacio-tiempo se desgarra, haciendo que el universo sea inhabitable.
Imaginemos un futuro en el que el universo se desintegre demasiado pronto. Primero vienen los cúmulos, con sus galaxias alejadas unas de otras. Entonces el galaxias disolver. Luego los sistemas estelares y los planetas. Y luego átomos ellos mismos. Eventualmente, espacio–tiempo está destrozado, haciendo que el universo sea inhabitable.
Este es un futuro potencial conocido como el Big Rip. Esto suena aterrador y casi imposible de imaginar, pero lo más aterrador es que algunas pruebas parecen apuntar directamente a este destino.
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Energía fantasma
Hace un cuarto de siglo, los astrónomos descubrieron energía oscuraque es el nombre que se le da a la aceleración aparente expansión del universo. Esta energía oscura es profundamente misteriosa; Actualmente no entendemos qué lo causa, de dónde viene o qué hará. Pero eso no ha impedido que los teóricos hagan conjeturas.
Lo más simple que puede ser la energía oscura es algo llamado constante cosmológica. En esta sencilla imagen, la energía oscura es una sustancia que impregna todo el espacio y el tiempo. Hay energía oscura por todas partes, incluida la habitación en la que te encuentras actualmente. Esta energía oscura es perfectamente constante. Es exactamente lo mismo en el espacio y el tiempo. Esta sustancia acelera la expansión del universo, pero por lo demás nunca cambia.
Otra posibilidad es que la sustancia detrás de la energía oscura pueda plegarse sobre sí misma, haciendo que se amplifique con el tiempo. Esta situación se conoce como energía oscura fantasma (o simplemente energía fantasma). En este caso, la aceleración aumentaría con el tiempo.
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Fantasmas en la máquina
Irónicamente, este aumento de la aceleración haría que el universo observable fuera mucho más pequeño. Esto se debe a que la velocidad entre dos puntos cualesquiera continuaría aumentando, incluso más allá del velocidad de la luz. En este escenario, las galaxias se alejarían unas de otras tan rápidamente que nunca más se volverían a ver. Esto haría que el límite observable de lo que podríamos ver se redujera con el tiempo, de forma incontrolable.
Si dos puntos se separaran más rápido que la luz, ya no interactuarían mediante ninguna fuerza física. Si bien la energía oscura constante dejaría objetos ya intactos, como cúmulos de galaxias, la energía fantasma podría destrozarlos. En un período de tiempo limitado, miles de millones de años, los cúmulos se fragmentarían, seguidos de objetos cada vez más pequeños. Ni siquiera las conexiones atómicas y nucleares resistirían el ataque.
Con el tiempo, el espacio mismo se disolvería en un evento conocido como el Gran Desgarro. Dos puntos cualesquiera, por muy cercanos que estén, estarían infinitamente alejados el uno del otro. La estructura misma del espacio-tiempo, los fundamentos causales que hacen que nuestro universo funcione, ya no funcionarían. El universo simplemente colapsaría.
Afortunadamente, la mayoría de los físicos no creen que este escenario pueda ocurrir realmente. Por un lado, no está claro cómo interactúa este proceso de extracción con otras leyes de la física. Por ejemplo, quarks no se puede destruir; cuando se intenta hacerlo, se necesita tanta energía que se materializan nuevos quarks en el vacío. Por lo tanto, separar los quarks bien podría dar lugar a otras interacciones interesantes.
Además, la energía fantasma no se comporta según la física normal. Para que esto funcione, la sustancia fantasma debe tener energía cinética negativa. Pero la energía cinética negativa generalmente no ocurre en el universo (un ejemplo de esto sería una bola que rueda naturalmente hacia arriba), por lo que esto sería una excepción bastante importante a nuestra comprensión establecida de la física.
Prueba del gran desgarro
Durante décadas, los astrónomos han intentado medir la fuerza de la energía oscura. Para ello, utilizan un número conocido como parámetro de ecuación de estado, que, para la sustancia de energía oscura, mide la relación entre su presión y su densidad de energía. Una constante cosmológica corresponde a un parámetro igual a -1, mientras que un escenario de energía fantasma corresponde a cualquier cosa con este parámetro menor que -1.
Hasta ahora, todas las mediciones astronómicas son consistentes con una constante cosmológica, una ecuación de parámetro de estado de -1. Pero, curiosamente, todas estas mismas mediciones, año tras año, prefieren un valor ligeramente inferior a -1. Todas estas mediciones tienen incertidumbres, que incluyen el caso «aburrido» de una constante cosmológica, pero es curioso que los datos parezcan preferir un universo de energía fantasma.
Algunos físicos creen que nueva evidencia nos alejará del escenario fantasma y nos colocará firmemente en la seguridad de una constante cosmológica. Otros, sin embargo, lo toman como una señal de que el universo podría estar contándonos algo interesante. Quizás exista una combinación de física permitida por las leyes actuales que da la apariencia de energía fantasma. (Por ejemplo, si pateas una pelota con suficiente fuerza, puede elevarse temporalmente). O tal vez haya una física completamente nueva que parece imposible ahora, pero que tendrá sentido con una nueva comprensión.
Pero incluso si tenemos un escenario de energía fantasma, no es como si el universo fuera a desgarrarse en el corto plazo. Con limitaciones de medición conocidas, el Gran Desgarro no ocurriría hasta dentro de cientos de miles de millones de años. Mientras tanto, podemos disfrutar del cosmos agradable, tranquilo y estable.
