diumenge, de juny 02, 2013

Cóm de gran és l'univers?

Si mai us heu fet aquesta pregunta (que suposo que sí), sigueu benvinguts al club i poseu-vos a la cua si us plau, que jo també espero que “algú” me la contesti.


Bromes a part, aquesta és segurament una de les qüestions més complexes de respondre.

La ciència ja té una teoria bastant sòlida (al menys fins ara) que explica el naixement de l’univers i la seva evolució fins arribar a ser l’univers que avui veiem. Això permet fer hipòtesis més o menys raonables sobre quina dimensió pot tenir l’univers observable en el que ens trobem.

Fixeu-vos en el terme que he emprat abans: observable. Perquè, de fet, aquest “univers observable”, que ara definirem, és l’únic sobre el que podrem tenir informació i, per tant, l’únic que podrem estudiar.
L’univers observable és aquell tros d’univers habitat per matèria i energia el senyal de les quals pot arribar, en algun moment, a la Terra. En altres paraules, objectes que estan suficientment “a prop” nostre com per a que la radiació (llum) que emeten pugui arribar-nos.

Ens l’hem d’imaginar com una immensa esfera, amb la Terra al mig. No perquè nosaltres ocupem un espai destacat a l’univers (que sabem que no), sinó perquè ens situem en el lloc dels observadors, i tracem imaginàriament una frontera al nostre voltant, més enllà de la qual la llum dels objectes que hi pugui haver no ens arribarà mai.

Per què aquesta esfera té un límit?

Avui sabem que l’univers s’expandeix i no és estàtic (com creia fins i tot el mateix Einstein!). Aquesta expansió la veiem observant com s’allunyen de nosaltres les galàxies distants. I com més lluny són, més ràpid s’allunyen.

No són les galàxies que es mouen (sí, també tenen el seu propi moviment, però és irrellevant per a la discussió), sinó és l’espai que s’expandeix. Es crea espai. És com allargar una cinta elàstica sobre la que hem dibuixat punts de color. Cada punt, no importa quin d’ells, “veurà” als altres punts allunyar-se d’ell (com si ell estigués situat al centre), i també observarà que la velocitat amb la que s’allunyen els punts augmentarà amb la distància. Entre els punts de la cinta elàstica s’està creant espai.

Com que la velocitat d’expansió augmenta amb la distància, arriba un moment en el què aquesta velocitat és tan, tan alta que arriba a ser superior a la velocitat de la llum! Si, si. Com ho sents. I si estàs pensant que no pot ser, perquè no hi ha res en el nostre univers que pugui desplaçar-se més ràpid que la llum, et diré que no hi ha cap llei, en la teoria de la relativitat, que limiti el ritme al qual es crea l’espai (que, en realitat, no té a veure amb una “velocitat”).

Si tornem a l’exemple de la cinta elàstica, si aquesta fos enormement llarga, i mirat des d’un punt de color qualsevol, podríem tenir punts tant llunyans que s’escaparien de nosaltres a velocitats devastadores, superiors a la de la llum (quan, de fet, els punts no es mouen en absolut, i, per tant, no estan violant cap regla de la física).

Doncs bé, ja hem arribat a l’explicació del límit imaginari de l’esfera que ens envolta i que anomenem univers observable. La frontera estarà a una distància tal que els objectes s’allunyin de nosaltres justament a la velocitat de la llum. Per fora d’aquesta immensa esfera, la llum d’un objecte mai no ens podrà arribar: és com si no existís, mai no podrem saber que hi és, allà.

Amb les dades d’expansió que es tenen, es calcula que el radi de l’esfera és d’uns 46 mil milions d’anys llum!

Això podria ser el nostre univers observable. Però no oblidem que ens hem posat al centre, i que qualsevol altre punt de l'univers pot definir la seva esfera, el seu univers observable. Per tant, ..

Amb tota seguretat, l’univers segueix molt més enllà. Ara no us maregeu amb aquest reflexió que farem, val? Si ens situéssim en un punt fora del nostre univers observable, i haguéssim desenvolupat la física al mateix nivell que tenim ara i aquí, arribaríem a la mateixa conclusió. És a dir, traçaríem una esfera imaginària al voltant nostre, i calcularíem la dimensió de l’univers observable amb un radi de 46 mil milions d’anys llum. La Terra, el Sol, la nostra galàxia sencera simplement no existiria vist des d’aquell punt (quan diem que “no existiria” ens referim a que mai es podria saber de la seva existència, estarien fora de l’univers observable).


L’univers de debò té unes dimensions absolutament desconegudes, i tot el que es pot fer al respecte és especular.

Per acabar, algunes preguntes per a la vostra reflexió. Si algú vol, pot enviar-me per email (estelsiplanetes@gmail.com) les seves conclusions, i les podrem discutir. Aquí van:

- Si l’edat de l’univers és de 13,7 mil milions d’anys, seria correcte dir que els objectes més llunyans que podríem veure (si no tinguéssim limitació de tecnologia) estarien allunyats de nosaltres 13,7 mil milions d’anys llum?

- Si un objecte es troba, posem pel cas, a 3.000 milions d’anys llum de distància quan emet el seu primer raig de llum, podem dir que aquesta llum haurà recorregut 3.000 milions d’anys llum per arribar a la Terra?

- Per què l’expansió de l’univers sembla no afectar a les coses que tenim properes, com per exemple la distància Terra-Sol?

- Si l’expansió de l’univers no es modifica, us imagineu cóm serà el cel nocturn d’aquí a molts i molts milers de milions d’anys?

0 comentarios:

Publica un comentari a l'entrada

Categories

Estels i Planetes

TOP