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Las 10 principales cosas que suceden en el espacio que derretirán tu cerebro
Culturas antiguas como los chinos y los griegos miraron al cielo con asombro y se tragaron los sesos para descubrir qué estaba pasando allí. Hicieron avances notables, pero las cosas realmente aumentaron en los siglos 20 y 21 a medida que la tecnología avanzaba. Algunos de esos descubrimientos podrían ser incomprensibles para los que no son científicos, pero ciertamente son reales.
10 espacio curvo
La idea de que el espacio puede ser plano o curvo es extraña y tal vez ni siquiera creíble, pero, por desgracia, es verdad.
Albert Einstein se dio cuenta de que el espacio alrededor de los objetos gravitantes es curvo, lo que explica cosas como las órbitas (más sobre esto más adelante). Una forma de determinar si el espacio es plano o curvo es probando la geometría euclidiana en estos espacios. Esta es la geometría realizada por Euclid, un matemático de la Antigua Grecia que escribió todas las fórmulas que aprendiste en la geometría de la escuela secundaria.
Por ejemplo, en la geometría euclidiana, los ángulos de un triángulo suman 180 grados. No en el espacio curvo. Es porque la curvatura de las líneas rectas (lo que un oxímoron) hace que los ángulos sean más grandes. Puedes dibujar un triángulo con tres ángulos de 90 grados.
Piense en eso por un minuto.
9La no fuerza de la gravedad
¿Recuerdas en la física de la escuela secundaria cuando aprendiste Las tres leyes del movimiento de Isaac Newton? ¿Y la fuerza de la gravedad? La fuerza es la aceleración de los tiempos de masa, o 9.8 m / s? Olvídalo. Casi.
Newton no estaba completamente equivocado con sus leyes sobre la gravedad; Sin embargo, él no estaba del todo bien. Resulta que, en sus fórmulas, teóricamente podrías obtener respuestas, como el potencial de la gravedad infinita, que simplemente no suman, y Albert Einstein lo vio. Luego se le ocurrieron sus propias ecuaciones que respondían preguntas sobre la gravedad que las ecuaciones de Newton no podían. Así es como conseguimos el espacio curvo, lo que provoca el fenómeno de la gravedad.
Imagina el espacio como una lámina de goma. Ahora pegue una bola de boliche, representando la Tierra, en ella. Deberías ver una curva en el caucho alrededor de la Tierra. Teniendo esto en cuenta, si hicieras rodar una bola más pequeña y liviana (la Luna) en el borde de la goma curvada, quedaría atrapada en la curvatura de la goma (gravedad) e iría en círculos u orbitaría alrededor de la Tierra. . Así es como funciona la gravedad según Einstein.
¿La gran comida para llevar aquí? La gravedad no es una fuerza, así que olvídate de la física de la escuela secundaria. Sólo esa parte, de todos modos.
8La teoría de la relatividad de Einstein
La teoría de la relatividad de Einstein es complicada, así que aférrese a sus sombreros, niños y niñas. Éste juega con el espacio curvo y la gravedad no es una fuerza, pero es, con mucho, su propio animal.
En escalas más grandes, a medida que un objeto se mueve de un observador, el tiempo se reduce a ese observador. Por ejemplo, si tiene un reloj frente a usted, los segundos marcarán como normal. Mueve ese reloj más lejos, y esos segundos y minutos, a tu perspectiva, disminuirán la velocidad. Realmente no disminuyen la velocidad, pero se parecen a eso.
Esto se aplica a todo tipo de cosas, como el envejecimiento y la luz. Si mantienes una luz azul frente a ti, se verá azul, pero a medida que se aleja cada vez más, comenzará a verse rojo porque el rojo tiene una longitud de onda más larga. Esta es también la razón por la que cambia el tono del sonido, como cuando escuchas una bocina de tren. A medida que se acerca, las longitudes de onda se reducen, por lo que la frecuencia y el tono aumentan. A medida que se va, las longitudes de onda se alargan y la frecuencia y el tono disminuyen.
En la Tierra, estas diferencias relativas son muy sutiles, casi insignificantes, por lo que las leyes de Newton se usan y enseñan en la escuela. Cumplen su propósito bien en la Tierra, excepto en un aspecto: los sistemas de posicionamiento global.
Los dispositivos GPS utilizan la Relatividad de Einstein para funcionar correctamente. El tiempo en los satélites sobre la Tierra pasa más lento para nosotros que realmente, y para los satélites, el tiempo se mueve más rápido aquí abajo, debido a la gravedad de la Tierra. Estas diferencias de tiempo son lo suficientemente grandes como para que eliminen completamente su tiempo de viaje. Para asegurarnos de llegar a donde se supone que debemos estar, los dispositivos GPS dependen del tiempo de Einstein.
7 agujeros negros
Los agujeros negros siguen siendo un gran misterio. Su misma naturaleza es lo que los hace tan difíciles de entender. Por un lado, no puedes verlos. Su gravedad es tan fuerte que nada puede escapar, incluida la luz. La materia tendría que moverse más rápido que la velocidad de la luz para salir del control de la gravedad (llamada velocidad de escape), lo cual es imposible. Así es como los agujeros negros obtuvieron su nombre: no sale luz, así que no podemos verlo, por lo tanto, es negro. Sencillo.
Excepto que no son tan simples.
Los agujeros negros son una especie de carcasa estelar. Cuando una estrella masiva (mucho más grande que nuestro Sol) muere, explota en una supernova y se colapsa en una estrella de neutrones o un agujero negro, el último de los cuales es completamente diferente a una estrella. Los agujeros negros tienen una gravedad extrema que conduce a una singularidad donde hay una densidad infinita, donde se empaqueta toda la masa y donde el tiempo se detiene por completo. El horizonte de eventos es el "punto de no retorno" en la parte exterior del agujero negro donde la velocidad de escape supera la velocidad de la luz y el espacio y el tiempo se mueven en una dirección: hacia adelante.
Una vez que te cruzas en el horizonte de eventos, no vas a volver. Si llegas a la singularidad, morirás una muerte fea pero rápida. Debido a que las fuerzas de marea son tan fuertes, su cuerpo se alargará de forma poco natural, y será aplastado de adelante hacia atrás y de lado a lado. Terminarás pareciendo una cuerda, que es otra razón por la que no sabemos mucho acerca de los agujeros negros. Es demasiado arriesgado
6 universos alternos
Esta suena como pura ciencia ficción, pero es un concepto legítimo con el que los científicos han lidiado durante un siglo.
Durante la Primera Guerra Mundial, Karl Schwarzschild escribió la primera ecuación sobre los agujeros negros, como sus radios, y aún más fascinante, lo que hay dentro. Él escribió que en un solo instante, la singularidad (ese punto de la muerte que te aplasta) se conecta a un universo infinito paralelo completamente independiente de nuestro universo.
Aún más loco es lo que escribió un hombre llamado Roy Kerr. Sus ecuaciones se aplican a un agujero negro giratorio. Eso hace una diferencia de mundo o mundo. Sus ecuaciones convierten la singularidad en un anillo en lugar de un punto. Este anillo es casi como un portal que conduciría a universos infinitos. Si pasara por la singularidad (sin tocar el anillo porque moriría), iría a otro espacio en otro lugar y no podría regresar a esa misma singularidad al espacio del que originalmente llegó. El espacio al que ingresarías estaría dentro de un agujero blanco que, como su nombre indica, es el opuesto total de un agujero negro en el que nada puede entrar, pero solo puede escupirse. En teoría, podrías salir de ese agujero blanco y estar en un universo como el nuestro, pero no es el nuestro. Si quisieras, podrías encontrar otro agujero negro, entrar y salir de un agujero blanco en un tercer universo. Podrías repetir este proceso para siempre, si quisieras.
Por supuesto, todo esto es solo en matemáticas, no en realidad. Si bien es probable que no sea cierto, debido a factores como la adición de masa, es un concepto que los científicos deben tomar en serio y tratar hoy.
5 agujeros blancos
Un agujero blanco es todo lo contrario de un agujero negro porque nada puede entrar. Sin embargo, está estructurado como un agujero negro Kerr, ya que su singularidad tiene forma de anillo y actúa como una puerta de entrada a otros universos. También tiene un horizonte de eventos que no permite que los que lo cruzan vuelvan al interior porque el espacio y el tiempo son tan fuertes.
No hay agujeros blancos en nuestro universo. Estos son puramente hipotéticos y vienen con las matemáticas detrás de los agujeros negros. Incluso si existieran agujeros blancos hipotéticos en universos hipotéticos en el hiperespacio, no podríamos acceder a ellos simplemente debido a la naturaleza de los agujeros negros.
4 agujeros de gusano
Estos también son resultados de las ecuaciones detrás de los agujeros negros y los agujeros blancos, pero no necesariamente tienen que ver con universos alternativos e hiperespacio. En cambio, estos tratan con nuestro propio universo.
Según las ecuaciones, estos agujeros de gusano podrían conectar el espacio-tiempo como un atajo. Para visualizar este concepto de atajo, imagina un bloque gigante de concreto frente a ti. Para llegar directamente al otro lado, tienes que rodearlo. La ruta más recta que podría tomar es caminar directamente hacia ella y frotar su hombro a lo largo del borde mientras camina a su alrededor. Para hacerlo más corto, puedes cortar un agujero en el concreto y atravesarlo. Mismo lugar, mismo universo, pero de una manera diferente y muy difícil.
Por supuesto, hay muchos aspectos técnicos que están equivocados con esta analogía, pero se entiende claramente. Los agujeros de gusano podrían atravesar un extraño espacio-tiempo para ir de una parte del universo a otra sin tener que viajar a través del espacio-tiempo del universo mismo.
Los agujeros de gusano comienzan con un agujero negro y salen de un agujero blanco en algún otro lugar del universo. Pero, como con mucho de esto, todavía es puramente hipotético. El hecho de que esté bajo un serio escrutinio es alucinante.
Materia 3Dark
Menos derretimiento de cerebro, pero aún así desconcertante y loco es que hay tantas cosas en el universo, pero ¿el problema? No podemos verlo, ni siquiera sabemos qué es, y está en todas partes.
Eso es todo lo que sabemos sobre la materia oscura, la sustancia que constituye el 27 por ciento del universo. Y la energía oscura, algo totalmente no relacionado pero tan misterioso como la materia oscura, constituye otro 68 por ciento. La materia normal, como los protones y neutrones de los que están hechos, solo representa alrededor del 5 por ciento.
Vera Rubin descubrió la materia oscura cuando se dio cuenta de que la masa total de galaxias era más que la masa que los objetos detectables en la galaxia debían haber sumado. Eso significa que hay algo en estas galaxias que no se puede ver o detectar que tiene masa.
¿Como puede ser? ¿Qué es esto? Estas son preguntas que afectan a los cerebros de los astrónomos todos los días por la misma razón por la que confunden el nuestro. Esto simplemente no tiene sentido.
2Lo que sea, el universo se está expandiendo hacia
A lo largo de las líneas cosmológicas hay otra gran pregunta: ¿Qué hay fuera del universo?
Muchos saben que el universo continúa para siempre. No tiene aristas ni centro, pero está en constante expansión. Es decir, el espacio entre galaxias está creciendo. Esto se puede ver en el desplazamiento al rojo de galaxias cercanas. El desplazamiento al rojo ocurre cuando un objeto se aleja de nosotros, por lo tanto, sus longitudes de onda de luz se hacen más grandes, por lo que la luz se vuelve más roja.
Entonces, el universo se está expandiendo, pero ¿en qué se está expandiendo? ¿Qué hay del otro lado del universo? Este concepto es alucinante y ciertamente difícil de entender, pero esta es la vida real.
1 Lensing gravitacional
Este último es quizás el menos alucinante, pero todavía te hace rascarte la cabeza. Además, a diferencia de los otros en esta lista, se ha demostrado ampliamente, pero eso no lo hace menos loco.
La lente gravitacional es cuando observas que un objeto está en alguna posición en el espacio, pero no está allí. Esto se debe a que la luz que se emite desde su ubicación real se refracta debido a la gravedad de un objeto que está en el camino.
La gravedad dobla la luz. Mastique eso.