Es posible decir algo
significativo en relación a la forma y el tamaño del universo solo bajo el
punto de vista de una geometría que considera velocidades muy altas. Esta
geometría es comprensible como la síntesis de la teoría de la relatividad y el
principio del Hubble de la expansión del universo, en el que ambos han sido
modificados por la adición de un corolario a cada uno de ellos. Con el fin de
mantener la simetría, en el mismo grado que el objeto que se aleja del
observador cercano a la velocidad de la luz, que de acuerdo con la contracción
de FitzGerald se acorta en el eje común entre objeto y observador, el plano
transversal del objeto a este eje debe recíprocamente agrandarse. El corolario
de la teoría de Hubble es que a la afirmación "mientras más rápido, más
lejano" hay que añadir "y más joven." Esta geometría bien puede dar
cuenta tanto de muchas preguntas, tales como la gravedad y el bosón de Higgs, como
de las contradicciones planteadas por observaciones recientes del fondo del
universo que han cuestionado tanto los conocimientos que aceptamos y que han
dado lugar a explicaciones extrañas, tales como la aceleración de la expansión
del universo, la inflación cósmica, la energía oscura y la materia oscura.
Las interpretaciones que se presentan aquí para desentrañar
los descubrimientos recientes realizados por la cosmología moderna tienen el
propósito de abrir caminos nuevos para superar las diversas contradicciones,
explicaciones irreales, y trampas de la cosmología actual. El resultado
esperado es permitir que todas las piezas de este rompecabezas encajen entre sí
para conformar una concepción coherente y consistente del universo. Para probar
estas polémicas afirmaciones, empecemos con la siguiente imagen: siéntate
cómodo en algún lugar en el espacio, como un moderno observatorio astronómico
en el planeta Tierra, y mira a tu entorno distante a través de un telescopio
muy potente. Donde quiera que dirijas tu telescopio verás estrellas y, más
lejos aún, galaxias. Tal como hacen los astrónomos, tú puedes sacar sus mismas
conclusiones a tus observaciones, de que estás rodeado de estrellas y galaxias por
todas partes.
Algunos milenios atrás, los caldeos imaginaron que las
estrellas fueron colocadas en una bóveda celeste que cubre la tierra conocida
como una tapa. Esa bóveda como imagen fue reemplazada por una esfera vacía tan
pronto como alguien se imaginó que la
Tierra es una esfera relativamente pequeña situada en el
centro del universo. La imagen de este universo no cambió mucho cuando
Copérnico puso en vez el Sol en el centro del universo. Por la astronomía
moderna hoy sabemos que las estrellas y también las galaxias no brillan fijas
en una bóveda o en la periferia de una esfera, sino que están a diferentes
distancias de nosotros, y que las distancias son tan grandes que se miden en
"años luz." También sabemos que un año luz es la distancia que la luz
viaja por el espacio en un año y que la velocidad de la luz es alrededor de 300.000 kilómetros
por segundo.
Para ti, como cualquier otro observador, tal como algún
extraterrestre que pueda existir en alguna galaxia distante, el universo
tendría aparentemente la forma de una esfera que contiene un sinnúmero de
estrellas y, más lejos, de galaxias, las que cada una puede a su vez contener
cientos de millones de estrellas . Donde quiera que dirijas tu telescopio por
encima del horizonte terrestre en una noche clara, podrás ver estrellas y más
estrellas. Y más lejos y por medio de un telescopio muy grande, serías capaz de
ver cientos de miles de galaxias distribuidas por todas partes dentro de este
gigantesco volumen. Los cuerpos más cercanos estarían próximos a ti, mientras
que los más lejanos estarían casi en el confín del universo.
Ahora trata de imaginar el universo como todo lo que está
contenido dentro de una esfera muy, muy grande y tú como el punto que está
justo en el centro de esta esfera. Puesto que las estrellas y las galaxias se
distribuyen en todo el espacio que abarca el universo, es posible imaginar
separaciones dentro de este ámbito. Imagina estas separaciones como esferas
internas y homocéntricas contigo en su centro. Luego imagina que la esfera más
cercana tiene un radio de un año luz y contiene todos los cuerpos celestes que
están a esa distancia o más cerca de ti. La siguiente esfera homocéntrica tiene
un radio de dos años luz y contiene los cuerpos celestes entre su propia
periferia y la periferia de la anterior esfera, y así sucesivamente hasta que te
imagines que hay algunas 13,7
miles de millones de esferas homocéntricas, cada una
separada de la anterior por un año luz. Así, la Vía Láctea podría
ocupar una gran parte de los primeros cientos de miles de esferas. Andrómeda
ocuparía una pequeña zona en un grupo de decenas de miles de esferas próximas a
la esfera número dos millones trescientos mil, y así sucesivamente para las
galaxias más distantes. También imagina que todos los años una nueva esfera
homocéntrica se intercala para dar cuenta de la expansión del universo a la
velocidad de la luz.
1. Materia y energía, tiempo y espacio, causa y efecto.
La imaginación en sí misma no tiene la capacidad para dar
cuenta de todas nuestras posibilidades de pensamiento, ya que podemos elaborar
imágenes en ideas y podemos ordenar las ideas en proposiciones de las que se
pueden derivar conclusiones válidas si se ordenan de manera lógica. Estas
conclusiones serán verdaderas si las proposiciones son verdaderas. Además,
podemos relacionar las relaciones causales que observamos y experimentamos y
obtener leyes universales, ya que el universo se comporta de maneras muy
distintivas. Finalmente, podemos sintetizar las ideas en conceptos más
abstractos. Los conceptos de materia y energía son muy abstractos, así como los
de tiempo y espacio.
Filosofando acerca de los conceptos de materia y energía estos
conceptos abstractos podemos afirmar que la energía no existe por sí misma, ya
que no jamás tal cosa ha sido
observada alguna vez. La energía debe ser contenida, y la energía del universo
está contenida en la materia. Más precisamente, podemos afirmar que la materia
es la especificación de la energía y que la materia se relaciona entre sí por
medio de la energía. Para ser totalmente funcional, ya sea como una causa y / o
un efecto, la materia es la concreción de la energía. Los cuerpos son concentraciones
de la materia a causa de las fuerzas fundamentales. Su materia se manifiesta
como causas y efectos, porque los cuerpos, que son hechos de materia, afectan a
otros cuerpos cuando les transmiten energía.
Podemos observar los engranajes de un reloj y a continuación
concluir que a través del movimiento el tiempo se relaciona con el espacio.
Podemos pensar no sólo que el tiempo y el espacio miden y pueden ser medidos
por el movimiento de un objeto en relación a otro, sino que su misma existencia tiene que ver con el
cambio. El tiempo y el espacio son recíprocamente las mediciones de la duración
y la extensión de un proceso. Vienen a existir cuando una causa se relaciona con su efecto.
Es imposible que podamos pensar que el tiempo o el espacio
preexistan a las cosas. Si afirmamos que la materia y la energía se identifican
con todas las cosas en el universo, entonces el tiempo y el espacio no puede
existir independientemente, sino que su existencia depende de la existencia de la
materia y la energía. Se puede imaginar que el espacio no es un vacío, pero es
el medio para hacer pasar la energía desde una causa a su efecto, y el tiempo
es la velocidad a la cual la energía se transmite. La teoría del Big Bang nos
enseña que en su origen primigenio la energía infinita estaba contenida en un
no-espacio. Podemos derivar la teoría de que su evolución en el transcurso del
tiempo ha seguido el curso de un proceso de estructuración continuo y cada vez más
complejo, que ha ido desarrollando el espacio desde entonces.
La magnitud del movimiento máximo posible en el universo
tiene un límite absoluto, que es la velocidad del fotón. Einstein justamente
concluyó que el tiempo y el espacio son relativos, es decir, ambos parámetros
son correlativos con respecto a este movimiento con valor absoluto. Él
introdujo el concepto de “espacio-tiempo”, como dos parámetros relativos que se
relacionan el uno al otro, teniendo la velocidad de la luz como referencia
absoluta.
La velocidad de la luz impone un límite a la propagación de
la relación causal, donde los mismos efectos no se pueden observar
simultáneamente por dos observadores diferentes. La cosmología debe referirse a
“el observador” como uno de los infinitos puntos de vista posibles. Una vez
más, el concepto de observador es crucial para entender el universo y sus
propiedades, como el espacio-tiempo, el tiempo presente, y la relación
causa-efecto.
En el otro extremo de la escala, la distancia mínima posible
entre los dos más pequeños cuerpos existentes es el número de Planck, que se
refiere al paquete mínimo de energía, llamado cuanto. Podemos concluir que el
tiempo y el espacio no son infinitamente pequeños. Comienzan a existir a partir
de este número. En el universo un límite inferior y un límite superior existen
para la acción de la causalidad. El límite inferior es la dimensión de la
energía cuántica, dado por la constante de Planck, que determina la escala más
pequeña de la existencia de una relación causal. El límite superior para una
relación causal se refiere a la velocidad máxima que puede alcanzar el
movimiento, que es la velocidad de la luz.
2. Tiempo presente.
Partiendo de la idea de la correlación mutua de tiempo y
espacio, y que la velocidad máxima de propagación de la causa es el de la
velocidad de la luz, podemos ser capaces de deducir que el único límite del
universo no es una dimensión espacial, sino que es el momento presente. Para
llegar a esta conclusión, puedes imaginarte, en tu capacidad de ser el centro
del universo, estar en el momento presente. Es fácil por cierto reconocer que
esta realidad también es cierta que cualquier otro observador en todo el
universo. Puesto que el tiempo presente pertenece exclusivamente a cada
observador en particular, todo el mundo existe por él mismo en su pasado. Para ti,
en tu calidad de observador, todo en el universo existe en tu propio pasado.
Como observador, tú existes en tu propio presente. El
momento actual es la actualización de la relación causal. En tu propio presente
se actualiza toda causa que ha tenido un espacio-tiempo para llegar a tu propia
existencia de su origen en el pasado. En tu propio presente, percibes las
causas que vienen del pasado. Puedes apreciar que desde el presente se origina
toda causa que tendrá un efecto en un futuro y que para ti será pasado. La existencia
pertenece exclusivamente a tu tiempo presente, que es el momento del tiempo en
el que tú eres actualmente sujeto de causas y objeto de efectos. La relación
causal enlaza los momentos del tiempo en tu propio presente.
Absolutamente todo lo que tú observas, en tu calidad de
observador, estaría necesariamente para ti en el pasado. Cuanto más lejos está
el objeto de ti, más lejos existirá en el pasado. Y lo que es válido para ti es
válido para cualquier otro observador –o cosa– en el universo en tu propia
perspectiva. Lo que tú observas en tu presente existencial son los efectos de
los acontecimientos que sucedieron hace algún tiempo, ya sea en tu pasado
reciente o en tu pasado remoto.
Al principio de Hubble: “cuanto más lejos está el objeto del
observador, más rápido estará alejándose de él,” podemos añadir un corolario.
Dicho corolario es más simple y probablemente muy conocido, aunque no es bien
entendido. A la afirmación de “mientras más rápido, más lejos”, podemos añadir
“y más joven.” Mientras más lejanos están los objetos en nuestro pasado, éstos
estarán por el contrario más cercanos al Big Bang. El concepto de Big Bang se
hará más real en la medida que nuestra imaginería y pensamiento sean más
elaborados.
Si seguimos el principio de Hubble, el límite absoluto de la
velocidad de alejamiento es la de la luz. La periferia de la esfera del
universo en la que tú eres su centro se aleja de ti a la velocidad de la luz. Desde
tu perspectiva, la distancia entre la periferia del universo y tu propia
posición en el universo te pone a la mayor distancia posible de la periferia,
teniendo en cuenta que tú eres el único ser existiendo en tu presente –tu
propio presente– y el ser más antiguo posible (en relación al Big Bang),
mientras todos los demás están en tu pasado, siendo más jóvenes que tú.
Si el parámetro absoluto del universo es la velocidad de la
luz, el espacio que media entre el Big Bang y tu aquí y ahora es el resultado
de multiplicar esta velocidad por el tiempo que la luz ha estado viajando desde
el Big Bang. El espacio que abarca no tiene una existencia permanente, porque un
rayo de luz no puede viajar de vuelta al Big Bang. Le faltaría tiempo. Este
espacio existió y fue real sólo mientras una causa en la forma de una energía
distintiva viajó y lo generó. En otras palabras, este espacio fue construido
por esta energía para unir dos cuerpos de la materia, la causa y su efecto.
Nuestra experiencia cotidiana nos hace concebir el espacio como algo dado,
anterior a la existencia de la materia y la energía. Diariamente viajamos por
el mismo espacio para ir de casa al trabajo y viceversa. Sin embargo, en la
escala cósmica el viaje entre dos galaxias sigue un camino que es bueno sólo
para esta ocasión.
Todo el espacio-tiempo en el universo ocurre entre dos
polos: el Big Bang, como el origen único del universo y su absoluto pasado, y
cada observador en su propio tiempo presente, como los efectos de las causas
que necesariamente se encuentran en este pasado. El universo tiene dos puntos
de referencia absoluto: el Big Bang como la referencia absoluta para todos en
el universo, y tú, el observador, como la referencia absoluta para ti mismo.
Una de las dos funciones de la masa es la inercia. La
inercia está relacionada con el tiempo. La energía cinética aparece cuando un
cuerpo que contiene masa viene de nuestro pasado a nuestro presente a una
cierta velocidad. Cuanto más rápido su acercamiento, mayor será su energía
cinética. A la inversa, la energía potencial se relaciona con un cuerpo que
contiene la masa que está en el pasado del observador, pero que puede ser
llevado a tu momento presente.
3. La expansión a la velocidad de la luz.
Una esfera es un cuerpo geométrico que posee un volumen en medio
de un espacio, pero el universo no puede existir con un espacio exterior fuera
de sí mismo. La mayoría de los cosmólogos están de acuerdo de que el tiempo y el
espacio se desarrollan con la expansión del universo. Tú, como un observador
que existe en el universo, no puedes observarlo desde “fuera.” Como podemos
deducir, cualquier observador es necesariamente parte del universo. Si la
periferia de la esfera en la que tú te encuentras en su mismo centro se aleja
de ti a la velocidad de la luz, entonces la tasa de expansión del universo
tiene tal velocidad. Podemos razonar que debe ser constante, ya que esta
velocidad es absoluta.
De ninguna manera podemos pensar que la velocidad de un
cuerpo que se aleja del Big Bang puede tener una velocidad superior a la de la
expansión del universo, que es el de la velocidad de la luz. Si tú estuvieras a
una distancia mayor del Big Bang que la permitida por el movimiento a la
velocidad de la luz desde la gran explosión, significaría que estarías viajando
a una velocidad mayor que la luz, y los efectos de la gran explosión o no
habría sido capaz de llegar a ti o tú seguirías estando en el futuro, lo que es
imposible.
Por otro lado, no podemos afirmar que los cuerpos puedan
alejarse de la gran explosión a una velocidad menor que el de la velocidad de
la luz. Si tú o cualquier otra parte del universo estuviera viajando a una
velocidad más lenta, no habrías en absoluto sufrido algún efecto desde el Big
Bang, ya que su acción, que viaja a la velocidad de la luz, se hubieran
adelantado, creando un universo diferente. Si el universo se expande a una
velocidad menor que la de la velocidad de la luz, no seríamos capaces de
explicar, por ejemplo, la enorme velocidad de alejamiento de distantes quásares
observados. Una vez más, si fuera posible para ti observar el principio del
universo, la energía que viene de allí te seguiría afectando una y otra vez o de
forma continua.
Además, como cualquier otro observador en el universo, tú
jamás podrás ser testigo del Big Bang, ya que esta primordial explosión está a
una distancia de ti de velocidad de la luz. Tampoco sería posible que tú puedas
observar el comienzo del universo, si pudieras enfocar tu potente telescopio
hacia el supuesto punto original. Y si fuera posible para ti observar el
principio del universo, la energía que proviene de allí te seguiría siendo
afectando, así como también al resto del universo, en un acto permanente de la
creación que no tendría fin.
Podemos deducir que más lejos, a una distancia de alrededor
de 13,7 mil millones de años luz, lo que sería la frontera del universo desde tu
propio punto de vista en tu calidad de observador, cualquier objeto allí se
alejaría de ti a la velocidad de la luz. La conclusión de que el universo se
expande a la velocidad constante de la luz debe poner fin a la discusión
cosmológica si esta expansión se está acelerando o se está desacelerando.
Además, un espacio-tiempo continuo, pre-existente, permanente, que está curvado
debido a la presencia de masa no tiene ningún sentido para un universo que se
expande a la velocidad de la luz. Básicamente, diremos que la inercia y la
gravedad son dos funciones distintas de la masa y no pueden ser identificados
entre sí, ya que ambas funciones, aunque tienen los mismos efectos en algunas
circunstancias, son originadas por diferentes fuentes de energía.
Si tú y otro cuerpo de la aparente esfera del universo con
el Big Bang como su centro ocupan los extremos de uno de sus diámetros, el otro
cuerpo no podría estar alejándose de ti al doble de la velocidad de la luz. No
sólo no serías capaz de ver al otro cuerpo, pero tu masa en relación a la masa
del otro cuerpo tendría una energía doble infinito, algo que es imposible. Esta
contradicción puede explicarse por nuestro corolario al principio de Hubble. Tal
como “cuanto más distante, más rápido” está el principio de “cuanto más
distante, más joven.” Este cuerpo diametralmente opuesto en el espacio es
perceptible para ti, sólo porque es casi tan joven como el propio Big Bang. El
espacio-tiempo prefiere alterar su propia relación, alargando el espacio y
disminuyendo el tiempo, para que el valor absoluto de la velocidad de la luz
deba ser mantenido. En consecuencia, hay dos conclusiones que podemos deducir
de esto: en primer lugar, en teoría, tú puedes ser observador de todo el
universo, en cualquier momento, y, en segundo lugar, lo que puedes observar en
cualquier momento es una imagen instantánea del universo, pero donde la edad de
cada cuerpo depende de su distancia en relación contigo.
Cuanto más cerca se encuentra un cuerpo del Big Bang, según
lo ves en tu calidad de un observador particular, más joven es realmente. El
límite de juventud es el propio Big Bang, al no tener absolutamente ninguna
edad, siempre que te fuera posible poder verlo. Sabemos, sin embargo, que esta
búsqueda es imposible. No sólo la alta radiación oscurece completamente el
universo primigenio, donde se oculta el Big Bang en su centro, cubriendo más de
la mitad del universo de nuestra mirada, lo que es igualmente importante es que
la frecuencia de la onda luminosa del Big Bang sería igual a cero y su longitud
de onda sería igual al radio del universo.
Si Copérnico desplazó a la Tierra como el centro del universo, esta teoría
sitúa a cada uno de nosotros en su mismo centro una vez más, siendo el otro
centro la misma gran explosión. Todo el espacio-tiempo en el universo ocurre
entre dos polos: el Big Bang, como el único origen del universo y su pasado
absoluto, y cada observador en su propio tiempo presente, como efecto de las
causas que necesariamente se encuentran en su pasado. El espacio es un
compuesto de tres dimensiones. El espacio local newtoniano con tres dimensiones
está enmarcado por el observador (o cualquier cosa particular), existiendo en
el centro de una aparente esfera que está contenida por el Big Bang. Podemos
concluir con la afirmación de que se trata de la esfera cuyo centro está
ocupado por ti, siendo su periferia la esfera última o externa, identificada
con el Big Bang.
4. La principal paradoja de la cosmología.
Hemos llegado a la paradoja central de la cosmología: dado
que el universo tuvo su origen en el Big Bang, que fue un punto único sin
tiempo ni espacio, pero con una energía infinita, la pregunta es, ¿cómo es
posible que este peculiar punto, esta “singularidad” como algunos cosmólogos lo
llaman, se extendiera a lo largo de toda la periferia aparente de la esfera
celeste en cuyo centro tú, en tu calidad de observador, te sientas observando a
través de un telescopio? En otras palabras, si el Big Bang comenzó a partir de
un único punto sin espacio-tiempo, ¿cómo es que desde su propio punto de vista
el punto original del universo pueda ser identificado con la periferia de una
esfera que abarca todo el universo? Es decir, la paradoja es que la periferia
de la esfera más gigantesca posible debe ser identificada con la singularidad de
donde se originó el universo, teniendo que aceptar que el ínfimo punto de la
gran explosión envuelve toda la periferia del universo del observador.
La geometría es la ciencia apropiada para visualizar y medir
la forma de cualquier cosa, porque su objeto de estudio es la extensión. Pero
en el caso del universo, la geometría conocida no es suficiente, ya que el
tiempo también debe ser considerado. Es por ello que la cosmología es tan
compleja y el universo es tan difícil de entender. La geometría conocida puede
funcionar bastante bien para las esferas más cercanas al observador. Pero esta
geometría es una medida de espacio, no de tiempo. Cuando la velocidad de la luz
se trae a colación, ninguna geometría conocida puede describir la realidad.
Cuando la velocidad de la luz es tomada en cuenta como un
parámetro absoluto de la realidad, una simetría de espacio-tiempo aparece por
el cual ambos parámetros pasan a ser inversamente proporcionales, alterando
toda la geometría conocida. Hubble diría que mientras más lejanas las esferas
se encuentren de ti, el observador, más rápido viajarán de ti. De acuerdo con
esta nueva geometría, la esfera número 12,12 mil millones se aleja de ti a 259.800 kilómetros
por segundo. Pero de acuerdo a la ecuación de la contracción de Fitzgerald –que
Einstein integró en su Teoría de la Relatividad Especialla Relatividad Especial ,
la duración del año se habría incrementado al doble, desde tu propio punto de
vista.
La esfera número 370.000, contando hacia atrás desde la
última esfera, que es la esfera del Big Bang, es el límite de nuestro universo observable.
Detrás de ella sigue estando más de la mitad del universo, comprimido en sus
primeras etapas. Nunca sabremos cómo éste ha evolucionado en los 13,7 millones
de años desde entonces. Lo único que podemos decir es que su evolución ha seguido
las mismas leyes que rigen nuestro universo observable.
Siendo esta idea la explicación de la paradoja principal de
la cosmología, es necesario cambiar la conclusión de la contracción de FitzGerald
que "a la velocidad de la luz se acorta el espacio a cero" con la
siguiente idea: "desde el punto de vista tuyo, el observador, cercana a la
velocidad de la luz no es la extensión como un todo de un objeto que se desplaza
alejándose del observador a tal velocidad que se acorta, sino sólo una de sus
tres dimensiones, la dimensión específica del objeto que pertenece al eje que
se traza entre el observador y el objeto mismo. Con el propósito de mantener la
simetría, en el mismo grado que el objeto que se aleja a una alta velocidad
desde el observador se hace más corto a él en su eje común, el plano transverso
a este eje del objeto se vuelve recíprocamente más alargado. Si una de las
dimensiones del objeto aparece más corto para el observador, las otras dos dimensiones
deben aparecer más largas a él, lo que hace que el objeto parezca más grande en
estas otras dimensiones de lo que es realmente. Esta simetría se explica por el
efecto hiperbólico que ocurre a un área que se aleja perpendicularmente del
observador a velocidades muy altas como resultado recíproco de la contracción
de FitzGerald.
La ecuación para la contracción de FitzGerald es = L 'L (1-v
² / c ²) ^ (1/2) donde L es la longitud del cuerpo que se aleja, v es su velocidad
de alejamiento, y c es la velocidad de la luz. La expresión matemática de este
corolario se refiere al hecho de que esta ecuación es una de las tres
dimensiones de una extensión o volumen, que es V = LHW, y donde V es el volumen,
H es la altura, y W es el ancho.
Cuando la contracción llega a ser cero porque la velocidad de
alejamiento del objeto es la velocidad de la luz, entonces el producto de las
otras dos dimensiones –alto y ancho– se hacen infinitas. Nuestra experiencia cotidiana
nos enseña que sin duda cuanto más lejano se encuentra un objeto, más pequeño nos
parece. Pero esta conclusión es errónea cuando este objeto se aleja de ti, en tu
calidad de observador, a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Un
efecto muy importante para las observaciones astronómicas es que los objetos distantes
te parecen con dimensiones más amplificados, en términos relativos, como si la
distancia fuera una lente de aumento gigantesco cuya propiedad de amplificación
aumenta de manera exponencial. El límite absoluto relacionado con aumento de la
imagen sería el propio Big Bang. Siendo de hecho sólo un punto sin absolutamente
ninguna magnitud, para ti sin embargo su imagen aparecería, por el contrario, si
se puede observar de alguna manera, igual a toda la superficie de la última esfera
del universo.
La geometría de velocidades muy altas hace que los objetos muy lejanos aparezcan más grandes de lo que realmente son. Este fenómeno se debe al hecho de que estos objetos pertenecen a un área que está cercana al cero del Big Bang que necesita cubrir la periferia de la aparente esfera que envuelve todo el universo. Así que para ti o cualquier otro observador no hay necesidad de recurrir a ciertas fuerzas gravitacionales causadas por algunos objetos masivos que puedan distorsionar y amplificar la imagen de objetos lejanos, mientras la luz que emiten llegue a tus propios ojos. Por ejemplo, un objeto a una distancia de 13 mil millones de años luz tendría una velocidad de alejamiento de
5. Explicaciones a los recientes descubrimientos de la
astronomía.
En estos últimos años, nuevos descubrimientos se han sido efectuados
al buscar en el espacio profundo del cosmos con instrumentos muy avanzados y
todo el mundo se ha maravillado de ellos. Sin embargo, la geometría de velocidades
muy altas ofrece explicaciones a estos descubrimientos, sin contradecir las
bien fundamentadas teorías físicas. En consecuencia, estos fenómenos no deben
ser explicados por extrañas teorías, tales como “gravedad repelente” causada
por una entidad como “la energía oscura.”
La geometría de velocidades muy altas es suficiente para
explicar estos fenómenos, tal como las imágenes de luz altamente polarizadas de
la RFCM
(radiación del fondo cósmico de microondas), que mostró detalles muy finos,
tales como ondas. La RFCM
se detectó por primera vez en 1964 por Arno Penzias y Robert Wilson.
Posteriormente fue medida por el famoso satélite COBE, y se midió recientemente
por la CBI , y más
tarde por el WMAP, un satélite de la NASA. Esta geometría puede explicar por qué la RFCM viene de todas partes del
espacio. Esta radiación no es un eco que sigue rebotando, como se supone, sino
que viene desde el universo poco después del Big Bang. Anisotropía de la RFCM se puede explicar por el
hecho de que el universo entonces, a una edad de 370.000 años, no envolvía por
completo nuestro universo, como el Big Bang sí lo hace. La razón de tal
diferencia es que el radio de la esfera de la RFCM es 370.000 años luz más corto que el radio
de la esfera de la gran explosión.
Y la razón por la cual la longitud de onda de la RFCM se ha extendido a la
región de las microondas se explica por la relatividad especial. Debido a las velocidades
de alejamiento cercanas a la velocidad de la luz, el tiempo se retrasa y las
ondas de luz se alargan. La RFCM
promedio, que es similar a la radiación de un cuerpo negro a 2,735 K, no
significa que se haya enfriado debido a la expansión universo, ya que la
radiación simplemente no se enfría y la materia en el espacio no funciona como
un tipo de gas. Así, el Big Bang debe emitir una radiación equivalente a un
cuerpo negro a 0 K. La RFCM
acompañará al universo para siempre, cada vez enfriándose en su destino sin fin
para alcanzar el asintótico límite de 0 K.
Entre los descubrimientos más recientes, en 1998, midiendo
la intensidad de la luz de las supernovas, los investigadores del Proyecto
Cosmológico de Supernovas encontró que luz de las supernovas muy distantes
aparecían 25 por ciento más débil que lo que se supone que debía. La
explicación al hecho descubierto por estos investigadores que la luz de las
supernovas más lejanas es más débil que la de supernovas más cercanas es
bastante simple y no tiene nada que ver con la explicación que se dio en base
de una supuesta expansión del universo que se acelera. Más bien, tiene que ver
con el tiempo. Según el principio de Hubble, las supernovas más lejanas se
alejan a velocidades mucho más altas que las supernovas más cercanas. De
acuerdo con la teoría de Einstein de la relatividad especial, el desarrollo de
la explosión de las supernovas más lejanas parecen al observador ser mucho más
lento de lo que realmente es, ya que sus velocidades de alejamiento están más
cerca de la velocidad de la luz de las supernovas más cercanas. A la distancia
de la gran explosión, el tiempo simplemente se detiene. El flujo de fotones
procedentes de estas supernovas más distantes se hace más escaso, de manera que
su luminosidad aparece más débil para el observador. Este efecto dio a los
investigadores la impresión de que la expansión del universo se está
acelerando. Sin embargo, se puede sugerir que la duración de explosión, además
de la intensidad de la luminosidad, debería ser de importancia para estos
investigadores. Además, la teoría de la inflación cósmica, relacionada con una
supuestamente velocidad de expansión extremadamente
rápida de los inicios del universo, puede ser perfectamente explicada por la
contracción modificada de FitzGerald.
Y por último pero no menos importante, la materia oscura es
un componente teórico que se ha postulado para añadir masa a la masa calculada
de acuerdo con el brillo de las galaxias. En primer lugar, los astrónomos han
evaluado la masa de los cúmulos de varios miles de galaxias, añadiendo la masa
estimada de acuerdo con el brillo de las galaxias individuales. Luego se han
calculado la velocidad de escape que permite que alguna galaxia pueda dejar el
campo gravitatorio del cúmulo, desapareciendo del espacio intergaláctico. Al
mismo tiempo, se ha medido la velocidad de las galaxias en este cúmulo. Pero lo
que realmente han encontrado es que las velocidades medidas son muy superiores
a las velocidades de escape calculados. La conclusión a la que han llegado es
que el clúster o cúmulo debe dispersarse en un tiempo relativamente corto.
Su solución postula una masa extraña que estos astrónomos
han llamado “materia oscura”, ya que no se la puede ver, y que el clúster
debería contener para aumentar su masa en relación a la masa observada, puesto
que sólo una mayor masa podría teóricamente retener todas las galaxias dentro
del propio clúster. Precisamente, este componente oscuro, diez o veinte veces
más masivo que el componente luminoso, es visto como suficiente para
restablecer la situación. Las nuevas velocidades de escape, calculadas teniendo
en cuenta este componente teórico, ahora serían superiores a las velocidades
medidas. Por lo tanto, el clúster ya no sufriría el riesgo de dispersarse a
través del espacio.
Una vez más la geometría de velocidades muy altas puede
explicar las enormes velocidades de las galaxias en relación a su masa
observable. En primer lugar, su brillo aparente resulta ser menor de lo que
realmente es debido al efecto explicado más arriba en relación con supernovas.
En segundo lugar, el aumento del tamaño aparente de galaxias distantes en
relación con su tamaño real se explica por el efecto “lente” de la geometría, el
cual también distorsiona las velocidades reales dentro de su clúster. Y en
tercer lugar, el origen de la gravedad es claramente diferente al origen de la
luz. Estos tres efectos son suficientes para explicar los fenómenos observados,
sin necesidad de recurrir a dicha entidad extraña como es la materia oscura.
Estas son las consecuencias de la teoría de la relatividad
especial, del principio de Hubble, y de sus corolarios. Para un observador, a
velocidades cercanas a la luz, la masa tiende a aumentar hasta el infinito, el
tiempo tiende a detener, y la longitud del espacio tiende a reducirse a cero,
mientras su otras dos dimensiones tienden a agrandarse hasta abarcar todo el
universo. De hecho, estos fenómenos se acentúan de manera exponencial para las
esferas más lejanas del observador, y se darían por completo para la última
esfera, que pertenece a la gran explosión. Por consiguiente, la dimensión de
esta última esfera sería un punto sin espacio. Además su masa sería infinita, y
el tiempo se habría detenido, convirtiéndose en una eternidad.
6. El Big Bang como el centro del universo.
En el siglo XV, el monje alemán Nicolás de Cusa (1401-1464) describió
alegóricamente el universo como una esfera cuyo centro está en todas partes y
su periferia en ninguna. Nosotros pensamos por el contrario que existen solo
dos puntos de vista válidos y complementarios para describir el universo. Ya
describimos el punto de vista que concibe el universo como una esfera cuyo
centro está ocupado por el observador en particular. Ahora veremos el otro punto
de vista, el de una esfera aparente cuyo centro está ocupado por el propio Big
Bang y cuya periferia, generada por la materia en expansión, es lo que toda
unidad de materia ocupa en su propio presente, apuntando al Big Bang como causa
última de su existencia.
La noción de “Big Bang” significa que el universo tuvo un
origen en un punto infinitamente pequeño colmado de infinita energía. Entonces
ni el tiempo ni el espacio existían, ya que la energía entonces no se había
condensado en materia. Si el universo se expande a la velocidad de la luz, por
cada segundo que transcurre el radio del universo se expande otros trescientos
mil kilómetros. De ahí que la longitud del radio del universo sea igual a la
velocidad de la luz multiplicada por el tiempo que ha transcurrido entre el Big
Bang al momento actual.
Nadie puede suponer que el universo, concebido como una
esfera cuyo centro es el Big Bang, tendría la misma apariencia que el universo que
tú ni nadie observan. Uno puede concebir esta geometría como una metáfora,
porque es imposible de imaginar, menos describir, ya que esta aparente esfera
no tiene un límite de espacio, pero un temporal. Esta concepción sería la de
una esfera cuya periferia sería el único lugar donde la materia se extiende. Se
podría parecerse a un globo inflado, cuyo radio se alarga a la velocidad de la
luz. En esta concepción toda la materia del universo se encontraría, estaría contemporáneamente
en el presente, desde el punto de vista de Big Bang, y sería el plano redondo
de la periferia del globo Esta periferia comprendería dos de las dimensiones
espaciales. Sería como membrana de látex del globo, excepto que no podía tener ningún
espesor en absoluto, ya que todos sus puntos estarían en la misma y exacta distancia
de su centro común en el Big Bang. No podría dar cuenta de cuerpos que orbitan
entre sí, tal como los observamos, ya que esta membrana no podría contener las
tres dimensiones espaciales. La otra dimensión espacial sería el radio del
globo, cuya longitud crece cada año en un año luz.
Aunque la concepción de una esfera cuyo centro es el Big Bang no es imaginable, explica la gravedad y el campo de Higgs. La periferia de
la esfera cuyo centro es el Big Bang es el campo de Higgs. Su superficie es 4πr
². Sin embargo el radio de la esfera aumenta a la velocidad de la luz. Por lo
tanto, el área de dicha membrana se expande proporcionalmente. Esta área abarca
el campo de Higgs, donde la masa existe en distintas densidades, dependiendo de la magnitud del correspondiente cuerpo masivo. A raíz de la famosa fórmula de
Einstein, E = mc ², la masa sería la condensación de la energía infinita que
estalló con el Big Bang y se aleja en la velocidad de la luz desde el centro de
la esfera en todas las direcciones, la generación de dicha área, donde el bosón
de Higgs reina para formar todos las partículas clasificas del Modelo Estándar,
y la generación de la gravedad.
La teoría especial diría que para un observador situado justo
en el Big Bang el tiempo habría sido tan grande que ni una fracción
infinitesimal de segundo habría transcurrido. Una vez más, para este observador
la distancia se habría reducido a cero, como si el Big Bang fuese la base de un
tronco que sostiene la inmensidad del universo, dándole unidad a través de una
inmensa relación causa-efecto. Dado que todo el universo tuvo un origen único y
común, entonces las mismas leyes naturales gobiernan todas las relaciones de
causa-efecto entre sus cosas. Para la causa del universo entronizada en el Big
Bang, a pesar de estar a alrededor de 13,7 mil millones de años de distancia en
el pasado, todo el universo estaría en su propio tiempo presente, mientras que
la manifestación de causalidad estaría recíprocamente presente en todo el
universo.
7. La gravedad.
Se puede afirmar que el Big Bang disparó radialmente materia
en todas direcciones a la velocidad constante de la luz, expandiéndose para
siempre, y obligando a la generación de un espacio tridimensional como un medio
para la interacción de sus partes. En este punto de vista, ninguna de las
partes de la materia puede aparentemente alejarse de su centro común original
en el Big Bang a una velocidad superior a la de la luz, que es la máxima
velocidad posible.
En el instante del nacimiento del universo la energía
contenida en el Big Bang fue entregado a cada unidad de la masa que fue
disparada fuera en la velocidad de la luz. En consecuencia, cada unidad de
masa, de acuerdo con la teoría de la relatividad especial, contuvo energía
infinita en relación con el Big Bang. Por otro lado, la masa en la periferia
pierde densidad en tanto el universo se expande y crece su periferia. Estas dos
ideas son especialmente relevantes para la explicación de la fuerza de la
gravitación. La gravedad existe a expensas de la densidad de la materia con
energía infinita. La gravedad y las fuerzas electromagnéticas son lo que
causalmente relaciona todo con todas las cosas. La gravedad aparece mientras el
campo de Higgs se extiende afuera y obliga la masa a aglomerarse en varios
lugares, tales como estrellas, planetas o cualquier cuerpo mucho más pequeño,
rompiendo la homogénea periferia inicial. En estos lugares la concentración de
masa hace que la membrana sea más densa.
La gravedad es la fuerza que hace que los cuerpos se atraigan
entre sí, manteniéndolos juntos para que no se desperdiguen fuera a través del
espacio y conservando sus órbitas alrededor de otros cuerpos. La gravedad no es
la distorsión del espacio-tiempo debido a la presencia de la masa, como la Relatividad General
La expansión del universo obliga a las unidades de masa a
separarse unas de otras por efectos angulares, originando una fuerza recíproca
de gravedad. En su Teoría de la Relatividad General Einstein identificó la fuerza
de inercia con la fuerza de gravedad. En la presente teoría, la expansión de la
fuerza de inercia produce fuerza de gravedad. La gravedad ejerce su fuerza a
expensas de la densidad de masa. El primer principio de la termodinámica se
mantiene a través de la simetría entre la gravedad y la densidad de la masa, sin
necesidad de ningún tipo de energía exógena.
Dado que el universo se expande radialmente lejos del Big
Bang en una misma proporción, sus partes forman ángulos entre sí que se
mantienen fijos en el tiempo, ypor lo que la misma fuerza de la gravitación
gobierna todo el universo como una constante. Todas las unidades masivas se
mueven alejándose del Big Bang hacia todas las direcciones. Por lo tanto, dos
unidades de masa diferentes, siendo las dos vectores con un ángulo determinado
y constante entre ellas, contando con un centro común en el Big Bang y con
energía infinita en cuanto a su origen, generan la mutua atracción cuando de
hecho están forzados a apartarse entre ellos. Newton ya determinó el valor de
esta atracción mutua. Es una función de la masa y la distancia.
Así como la carga eléctrica transforma la energía en fuerza
electromagnética, la masa tiene la capacidad de transformar la energía del
universo en expansión en fuerza de gravitación. La energía derivada de la
pérdida de densidad se convierte en fuerza de gravedad siendo mediada por la
masa. Desde la perspectiva del espacio-tiempo, la implosión de la gravedad
ocurre en un espacio que está continuamente llevado al tiempo presente, que es
cuando la relación causa-efecto se actualiza. El tiempo y el espacio son
funciones de la actividad de la carga eléctrica y la masa, que desarrollan un
entorno de espacio-tiempo para ser capaces de interactuar y ser funcional, ya
sea como una causa o como un efecto. El conjunto de estos espacios-tiempos es
el espacio-tiempo que observamos y experimentamos como un conjunto, ya que todo
está relacionado con el mismo origen en el Big Bang.
Por lo tanto el universo viene a ser como un motor inmenso,
del tamaño del universo entero. Su energía primigenia produjo masa, carga
eléctrica, e inercia infinita. Su fuerza de inercia continúa su transformación
en fuerza de gravedad a través de la energía cinética de la masa que se mueve
alejándose del Big Bang a la velocidad de la luz y que pierde densidad. El
universo continúa evolucionando y estructurándose al tiempo que se expande y gradualmente
usando la energía dada por el Big Bang para estructurar la materia en
detrimento de la densidad. Si la densidad disminuye mientras genera gravedad mientras
el universo sigue expandiéndose para siempre, desde el punto de vista tuyo o de
cualquier otro observador, esta decreciente densidad no es directamente
evidente. Lo que tú o cualquier otro observador observa en cambio es la
permanente velocidad de alejamiento de los cuerpos cada vez más lejanos, como
Hubble señaló.
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