El universo a través de los agujeros negros

No es necesario ser un físico teórico o astrónomo para ver con bastante claridad el gran parecido que tiene la formación de los agujeros negros con la teoría del Big Bang o Gran Explosión que dio como resultado el principio de nuestro universo…

… de nuestro mundo, no ya en un espacio existente, sino, como el principio del todo, es decir; la aparición del mismo con materia, espacio y tiempo; que los físicos llamaron “singularidad” y en la cual, un punto de volumen cercano a cero y una densidad casi infinita, explosiona y a partir de ese momento, hace alrededor de 14.000 millones de años, empieza un proceso de formación de la materia cuando algunos gases como  helio e hidrógeno, a enormes temperaturas, empiezan a enfriarse  paulatinamente  y van formando materia sólida mezclada con gases que dan como resultado un universo en expansión con la formación de estrellas, soles, planetas y otros astros; como lo conocemos hoy en día. Se trataría simplemente de imaginarnos una hipótesis con el enunciado de que, a partir del estudio y análisis de los agujeros negros, podríamos llegar a la conclusión de que la singularidad que se produjo hace 14.000 millones de años con el Big Bang sería la misma o similar a la detectada en los agujeros negros.

A partir de esta situación, sería importante e interesante analizar y explicar los agujeros negros desde el principio, que sorprendentemente no pertenece al siglo XX, como nos pueda parecer, sino, al siglo XVIII; cuando el inglés John Michel (1724-1793) pretendía calcular la distancia de la estrella Sirio (Alfa Canis Majoris), situada en la constelación Canis Majoris de la Via Láctea y la más brillante del Cielo, a través de experimentos que midiesen el brillo de la luz por el ojo humano o lo que sería lo mismo, cuantificar la capacidad de la radiación electromagnética para estimularlo, considerando que la velocidad de la luz viajaba a 300.000 Km/s y sus rayos estaban formados de partículas de masa, como era la creencia del momento.

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Ello le llevó a pensar, que la luz que sale del Sol o de una estrella, debería comportarse de idéntica manera a como lo hace en la Tierra una piedra o una bala lanzada hacia las alturas del firmamento que acaban por caer al no llevar suficiente velocidad, dado que la llamada velocidad de escape de la Tierra se calculaba en unos 11 Km/s o si se quiere, 40.000 Km/h. Sobre esa base, el filósofo inglés dedujo que, a velocidades menores a la de escape, el proyectil volvía a caer en la Tierra, sin embargo, cuando era la velocidad de escape o mayor, el proyectil se perdería en el infinito. Recordando que la ley de la gravedad de Newton afirma que la influencia gravitatoria de cualquier estrella es proporcional a su masa, cuanta más masa tenga, más difícil será salir o escapar de ella, aunque no solo dependerá de ello, sino de su radio. A mayor radio -manteniendo la misma masa-, la velocidad de escape será menor y, por el contrario, a menor radio el volumen disminuye, la densidad aumentará y escapar de esa estrella será más difícil. Estos razonamientos indujeron a Michell y luego a Laplace a plantearse con total seguridad que si existiera una estrella de masa casi infinita y un radio extremadamente pequeño la velocidad de escape de esa hipotética estrella debería superar la velocidad de la luz de 300.0000 Km/s.

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En ese momento y sin saberlo, puesto que aún no se había descubierto ningún agujero negro, había nacido la certeza de que existían en el universo a partir del momento en que estrellas de gran volumen agotan su combustible, como le sucederá a nuestro sol. En ese momento la presión hacia afuera, generada por su altísima temperatura interna, empieza a desaparecer al mismo tiempo que su fuerza de gravedad aumenta y comprime a la estrella hasta hacerla varias veces menor de su tamaño normal. En el caso del Sol, se ha calculado que dentro de unos cinco mil millones de años se habrá colapsado y convertido en una enana blanca con un radio parecido al de nuestra actual Tierra y para escapar de su superficie se necesitaría una velocidad de 7.000 Km/s, enorme, pero solo el 2% de la velocidad de la luz. Ahora bien, si nuestro sol fuera unas 50 veces más pesado, la fuerza de gravedad generada por su masa lo comprimiría mucho más y no se quedaría en una enana blanca, sino que los electrones serían aplastados contra los protones formando una masa de neutrones de una enorme densidad que como dice Leonard Susskind: “una estrella de neutrones sería tan densa, que una sola taza de té de dicho material pesaría más de cinco billones de kilos”. Pero la cosa no se quedaría ahí pues la implosión final finalizaría en un punto de volumen y densidad cercana cero que llamaron singularidad, de donde sería imposible escapar a la velocidad de la luz. Se habría convertido en una estrella oscura, o en palabras actuales, en un agujero negro. Y ahora, démonos cuenta que hemos llamado a ese fenómeno singularidad. ¿Nos dice algo la definición de esa palabra, quizás a la aparición del Big Bang? Pero pensemos lo que pensemos, lo cierto es que hace más de 40 años que los mejores físicos teóricos y astrónomos lo tienen claro, no solo como estrellas colapsadas, sino como millones de estrellas se han colapsado, casi siempre, en el centro de las galaxias, formando enormes agujeros negros. Y ese concepto matemático o las imágenes virtuales de ordenador tuvieron un final feliz cuando se pudo demostrar fehacientemente al ser fotografiado uno de ellos por el Even Horizón Telescope el 14 de abril del 2019 con titulares como “un absoluto monstruo a 55 millones de años luz de la Tierra o 6.500 millones de veces la masa del Sol”.

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Pero eso no es todo, hoy en día se sabe con mucha certeza de que probablemente todas las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en su centro ¿y eso no sugiere nada a nuestras mentes o por el contrario nos puede dar pistas sobre el final que le espera a nuestro universo, por más que, en estos momentos aún está creciendo? Y si eso fuera así, ¿sería muy descabellado pensar que este universo tiene un final, como han presagiado algunos físicos?

Mi reflexión filosófica parte de un cambio continuo y continuado, por lo tanto, el universo podría tener el mismo principio que los seres vivos, es decir: nace, se expansiona, evoluciona, y finalmente muere. O sea, consistiría en un nacimiento en forma de Gran Explosión u otra forma parecida, una expansión en la que las diferentes moléculas chocan y se unen entre ellas, dando lugar a un mundo como el que conocemos sin límites temporales de ninguna clase en el que el tiempo no cuenta. Al universo sólo le interesan los procesos en continuo cambio, y sin prisas que se han ido formando a través de miles de millones de galaxias con sus soles, sus planetas y demás astros que se encuentran en el firmamento gracias a la fuerza de gravitación universal que los mantiene a todos girando en órbitas.

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Así lo vemos actualmente, como un universo creciendo. Ahora bien, si consideramos la teoría del Big Crunch, el universo en el transcurso de millones de años irá perdiendo la fuerza expansiva que llevaba y poco a poco la fuerza gravitatoria se acabará imponiendo y el universo empezará a contraerse muy despacio, para finalmente, diluirse en un gran agujero negro muy denso y caliente que absorbería cualquier clase de materia u objeto de su alrededor contrayéndolo hacia el interior o algo parecido, donde se concentraría toda la masa-energía, que en otro momento u otra singularidad, daría paso a otro Big Bang que desarrollaría un nuevo universo y así sucesivamente. O lo que es lo mismo, el universo como tal dejaría de tener principio y fin. Lo mismo que le ocurre a los vivientes y al hombre como tal, pues el hombre muere, pero sus genes por medio de la reproducción se ocuparan de que el hombre como especie, siga viviendo eternamente. De la misma manera, un mundo nace y muere en un proceso larguísimo, casi imposible de imaginar, pero en otro momento un mundo nuevo volverá a surgir, seguramente algo distinto, pues demostrado está, que cualquier pequeño cambio en el origen del proceso, puede producir un cambio en el futuro de ese proceso. Lo que podría llevarnos a especular con la idea de que, en cada nuevo mundo el desarrollo de la vida se podría producir en otros lugares adecuados del universo que no tendría que ser forzosamente la Tierra. Dicho lugar o lugares, podría ser bastante distinto, y por lo tanto la evolución de la vida no debería seguir el mismo camino que en el planeta en que vivimos; por lo tanto, incluso el hombre dominador del mundo podría pertenecer a una especie diferente.

Además, con toda humildad, mi modelo filosófico podría ofrecer muchas explicaciones coherentes a las distintas teorías de la modernidad. Por ejemplo: la teoría del modelo estacionario del universo sería coherente, bajo el punto de vista de que el universo global siempre ha existido, aunque los universos individuales hayan ido naciendo y muriendo durante la eternidad. La teoría del Big Bang, también queda explicada en el nacimiento y muerte de un universo individual. Como se ha dicho: el Big Crunch sería como rebobinar un casete donde todo lo construido o formado en el universo se va deshaciendo en un espacio o punto de máxima densidad y mínima extensión que será igual a la singularidad del Big Bang que en un momento determinado explosiona dando lugar a otro universo, a otro mundo en construcción que posiblemente no llegaría a ser como el que conocemos hoy. 

ALBERTO VÁZQUEZ BRAGADO

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Alberto Vázquez Bragado. Residente en Barcelona. Licenciado en historia, UB 2007; Máster en Historia de la ciencia, UAB 2008; estudios de literatura, UB 2015.
Puedes seguir a Alberto Vázquez Bragado en Twitter como @BragVazquez

 

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