Así será el fin del mundo: estas son las cinco formas en que el universo puede ser destruido

22/07/2022 – Dicen que eventualmente todo saldrá bien, pero ¿esta afirmación también se aplica al universo mismo? ¿Si es así, cómo? ¿y cuando? En la actualidad, es difícil imaginar un cataclismo que pudiera afectar a toda la existencia del universo, pero al mismo tiempo, los físicos consideran muy posible imaginar que todo terminará en algún momento. De hecho, piensan que podría suceder mucho antes de lo que pensamos.

Para averiguar cómo terminará el universo, los físicos tienen que volver al principio. Hace unos 13.800 millones de años, el espacio y el tiempo explotaron a partir de una singularidad increíblemente densa y pequeña, un evento que llamamos Big Bang. A partir de ese momento, el universo comenzó a expandirse muy rápidamente, la materia se enfrió y luego se formó en galaxias, estrellas y planetas.

Y este proceso todavía está ocurriendo, incluso a un ritmo acelerado, gracias a una fuerza hasta ahora desconocida que los investigadores llaman «energía oscura». Aunque todavía sabemos muy poco sobre esta fuerza, sabemos que podría ser de importancia clave para dar forma al destino del universo. El posible escenario en el que esto resulte depende en última instancia de cómo los investigadores ajusten los números en los modelos.

1. La gran helada

Según nuestros mejores modelos de la evolución del universo, el escenario más probable es el llamado Big Freeze. Si la energía oscura acelera la expansión del universo para siempre, y según los cálculos, morirá, entonces el universo morirá lentamente, lo que puede durar googol años (un tiempo inconmensurablemente largo, más de cien partes de cero).

Si observáramos el punto en el cielo durante miles de millones de años, veríamos que las estrellas se vuelven cada vez más rojas y luego se desvanecen por completo. Esto se debe a que, antes de que sean completamente invisibles a simple vista, el universo en expansión estira la longitud de onda de su luz cada vez más hacia el extremo rojo del espectro.

Por supuesto, incluso si no pudiéramos verlas, las estrellas y galaxias distantes aún estarían allí, al menos durante unos billones de años. Pero después de un tiempo, la expansión aflojará el polvo y el gas que flotan en el espacio hasta que no haya suficiente en ninguna región para que nazcan nuevas estrellas. Y a medida que dejen de nacer más estrellas, eventualmente se convertirán en especies en peligro de extinción, luego en especies en peligro de extinción, y un día la última especie se extinguirá.

Al final, solo hay enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros, pero estos se desvanecen con el tiempo: las enanas blancas y algunas estrellas de neutrones se enfrían lentamente hasta convertirse en enanas negras invisibles e inactivas, mientras que otras estrellas de neutrones colapsan en agujeros negros. Y después de 10 decillones de años, solo quedarán los agujeros negros. E incluso estos no duran para siempre: como predijo Stephen Hawking, los agujeros negros emiten radiación lentamente hasta que finalmente se evapora.

En aproximadamente un año googol, cuando todos los agujeros negros hayan desaparecido, el universo entrará en su era final, la Edad Oscura. La luz y la materia son recuerdos lejanos, y las partículas sueltas restantes vivirán vidas tan aisladas como sea posible, y lo más probable es que nada suceda para siempre.

2. La gran división

Sin embargo, un escenario muy similar podría resultar en una muerte mucho más catastrófica que la Gran Helada, y mucho antes. En este modelo, la energía oscura no solo está acelerando la expansión del universo a un ritmo constante, sino que acelera exponencialmente, eventualmente rasgando el tejido de la realidad, lo que llamamos la «Gran Grieta».

Desafortunadamente, incluso con el telescopio James Webb, no podemos ver el final del universo, pero al menos hay límites físicos a lo lejos que podemos ver en el espacio. Este límite lo establece la velocidad de la luz, porque después de cierto punto, las cosas simplemente están demasiado lejos para que su luz tenga tiempo de llegar a la Tierra. Esta región se llama el universo visible.

En el modelo de la Gran Grieta, una expansión exponencial empuja cada vez más cosas más allá de ese límite, lo que significa que el universo observable se está reduciendo constantemente. Dos objetos cualesquiera que cruzan un límite ya no pueden influirse mutuamente a través de fuerzas fundamentales como la gravedad o el electromagnetismo.

Debido a esto, las estructuras a gran escala del Universo comienzan a colapsarse; a medida que el efecto de la gravedad se vuelve cada vez menor, no podrán mantener unidos los cúmulos de galaxias, por lo que comenzarán a desintegrarse.

Al final ocurrirá lo mismo con las propias galaxias, es decir, las estrellas se desplazarán solas. Más adelante, el horizonte de sucesos cósmicos también superará el tamaño de los sistemas estelares individuales, lo que significa que los planetas ya no estarán limitados por sus órbitas alrededor de las estrellas.

En los últimos minutos de existencia, el horizonte de eventos se reduce incluso más que el tamaño de las partículas, cortando las fuerzas que mantienen unida la materia, destrozando estrellas, planetas y todo lo que hay en ellos. Eventualmente, los propios átomos liberados serán desgarrados partícula a partícula, siendo la víctima final el propio tejido del espacio-tiempo.

Los científicos que favorecen este modelo creen que, si es correcto, al universo le quedan unos 22 mil millones de años. Por supuesto, hay investigadores que rechazan todo esto fuera de control, porque, en su opinión, este escenario se basa en cálculos incorrectos.

3. El gran colapso

También es posible que el universo termine exactamente en la dirección opuesta. En lugar de extenderse hacia la nada para siempre, de repente cambia de rumbo y vuelve sobre sí mismo en lo que se llama el «Gran Derretimiento».

En la competencia cósmica entre la gravedad, que trata de mantener todo unido, y la energía oscura, que trata de separar todo, los científicos suelen poner sus fichas a favor de la energía oscura, que finalmente conducirá a la Gran Congelación o la Gran Grieta. . Pero nadie puede desviarse de la gravedad.

Si la densidad de la materia en el universo es lo suficientemente alta, su gravedad puede superar la expansión y comenzar una fase de contracción. Todo comenzará a moverse hacia todo lo demás a medida que el universo se contrae nuevamente. Al igual que la etapa actual de expansión, las personas que vivan en ese momento no se verán directamente afectadas, al menos hasta el final.

Los cúmulos de galaxias comenzarán a fusionarse, luego las galaxias mismas y, finalmente, las estrellas individuales chocarán con más regularidad que nunca. Pero el verdadero problema comienza con el fondo cósmico de microondas: la radiación de fondo del universo que quedó del Big Bang. A medida que los fotones se mueven hacia el extremo azul del espectro, esta radiación se calienta hasta que eventualmente es más caliente que las estrellas. Esto significa que las estrellas ya no pueden irradiar su calor hacia el exterior y calentarse cada vez más hasta evaporarse.

En los últimos minutos, la temperatura del universo será tan alta que los propios átomos se desintegrarán. No tienes que preocuparte por eso por mucho tiempo, porque los agujeros negros que ocupan una proporción cada vez mayor del universo cada vez más pequeño están siendo absorbidos.

Eventualmente, todo el contenido del universo se amontonará en un espacio increíblemente pequeño, una singularidad como el Big Bang inverso.

Hay tantas estimaciones como científicos sobre cuándo podría comenzar esta fase de contracción. Según un estudio reciente, podría ocurrir relativamente pronto a escala cósmica, lo que significa que el universo podría rotar en unos 100 millones de años. Según el modelo, este período durará alrededor de mil millones de años antes de que volvamos a la singularidad nuevamente.

4. El gran estallido

Pero también es posible que este «big bang» no sea el final. Según una versión de la hipótesis antes mencionada, momentos antes de que el universo colapse en un estado singular, es salvado por procesos cuánticos y se recupera, comenzando un nuevo período de expansión, efectivamente otro Big Bang de un universo completamente nuevo. Llamamos a esta suposición el «gran rebote».

Aunque esto parece un poco conveniente, los defensores de la idea dicen que tiene precedentes en el ámbito de la física cuántica; después de todo, a medida que el universo retrocede hacia una singularidad, se volverá tan pequeño que las reglas cuánticas reemplazarán a las grandes clásicas. La física que conocemos.

En este punto, puede ocurrir un estado de tunelización cuántica, en el que las partículas pueden superar obstáculos que, de otro modo, no tendrían suficiente energía para superar. Esto permitiría procesos como la descomposición radiactiva, pero un estudio reciente sugiere que incluso podría ser posible que un universo que se encoge escape y comience a expandirse nuevamente.

Curiosamente, el «Big Bang» surgió de otra teoría, la teoría de la gravedad cuántica de bucles, que intenta explicar la gravedad con la mecánica cuántica. Sin embargo, esta hipótesis asume que los universos existen en un proceso eterno hasta que son destruidos y luego creados nuevamente. Repetidamente …

5. El gran «olfateador» – falso vacío

El último escenario apocalíptico de la lista es probablemente el más aterrador, ya que podría ocurrir en cualquier momento. Esto se llama falso vacío o, curiosamente, el «gran olfateador». [big slurp].

Es una ley de la física que el sistema naturalmente trata de estabilizarse. Esto hace que pase de un estado de alta energía a un estado de menor energía hasta que se establece en la energía más baja posible. En el caso de los campos cuánticos, esto se denomina estado de vacío.

Los investigadores creen que todos los campos cuánticos conocidos se encuentran en un estado de vacío estable, con la excepción del campo de Higgs. Parece estar en un falso vacío, es decir, actualmente parece estar estable, pero según las mediciones y predicciones, no está en su estado de energía más bajo.

Sin embargo, esto puede cambiar en cualquier momento sin previo aviso. El campo de Higgs podría literalmente pasar a un estado de menor energía en cualquier momento, acabando con gran parte, si no todo, del universo.

Solo se necesitaría un pequeño punto en el espacio para colapsar en este estado de baja energía, lo que iniciaría una burbuja de desintegración de vacío que luego se expandiría hacia afuera a la velocidad de la luz. Se mueve tan rápido que ni siquiera lo veremos venir hasta que la pared de burbujas golpee el suelo.

¿Qué pasa cuando ya estamos en esta burbuja?

Nadie lo sabe con certeza, pero es probable que reescriba por completo las leyes conocidas de la naturaleza. Existe la posibilidad de que la vida sea posible con la nueva física, pero el universo podría cambiar tanto que ni siquiera podemos imaginarlo en este momento. En el peor de los casos, todos los materiales son destruidos.

Sin embargo, esta hipótesis es objeto de mucho debate científico. Algunas personas creen que la descomposición del vacío está completamente excluida o es completamente imposible hace varios miles de millones de años, mientras que otras creen que debería haber ocurrido hace mucho tiempo, lo que podría significar que existimos en esa burbuja.

El campo de Higgs también puede ser más estable de lo que pensamos. Después de todo, se confirmó hace relativamente poco bosón de Higgs Con su descubrimiento, todavía tenemos mucho que aprender a través de más estudios. O tal vez la falsa burbuja del vacío se tragó al sol y estaría aquí en ocho minutos.

a través de – nuevo atlas

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