martes 10 de agosto de 2010

El universo observable, el universo conocido y la máquina de ver el pasado

A veces -si no siempre- las ideas se ocultan entre dos conceptos. Por ejemplo, entre el pan y la carne se escondía el sándwich hasta que algún visionario a quien debemos alabar eternamente lo descubrió. Y creo que un ejemplo similar es el que voy a mencionar en este post: entre lo observable y lo conocido, está la máquina del tiempo... Veamos antes qué significan los dos primeros conceptos...

El universo observable

La buena noticia es que la luz es muy rápida. La mala noticia es que el universo es muy grande, y de todos modos la luz tarda mucho en recorrer sus distancias. Por ejemplo, tarda 4,2 años desde la estrella más cercana (sin contar al Sol). Dicho de otro modo: cuando un astrónomo apunta su telescopio hacia Próxima Centauri, la ve como era hace más de 4 años, porque es lo que su luz tardó en llegar hasta él.

Lo importante de esto es que cuanto más lejos está lo que observamos, más vieja es la imagen que vemos, de manera que si pudiéramos ver lo suficientemente lejos, veríamos el mismísimo Big Bang. (Lamentablemente, el universo se sigue expandiendo a la velocidad de la luz, por lo que esa imagen del Big Bang se aleja tan rápidamente de la Tierra que su luz no puede alcanzar nunca nuestros telescopios.)

Lo más lejano que podemos ver está a 14 mil millones de años luz, y ese número no está relacionado con las limitaciones tecnológicas de una época: jamás será posible fabricar telescopio alguno que permita ver lo que aún no está aquí, la luz que nunca llegó. Se trata de un límite de la física (la velocidad de la luz) y no del Hombre.

Esa luz que no tuvo tiempo de llegar a la Tierra es la que nos dice la edad del universo: 14 mil millones de años. Si el universo fuera más viejo, la luz hubiera tenido más tiempo para viajar y podríamos ver más allá de ese radio de 14 mil millones de años luz.

Aunque no podemos ver más allá de esa distancia, podemos ver cosas que están más lejos. ¿Cómo es posible? Fácil: no sólo podemos ver lo que hay dentro de ese radio, si no también lo que hubo.

El universo conocido

Dado que el universo se expande (las cosas se alejan unas de otras), cuando vemos la luz de una estrella muy lejana debemos suponer que la estrella está ahora mucho más lejos, y así es: nuestros telescopios captan cosas que ya no están en el universo observable, permitiéndonos ver hoy lo que en realidad está a 93 mil millones de años luz, desde donde la luz ya no puede llegar por falta de tiempo. Ese es el tamaño del universo conocido, aunque no podemos saber cómo es en este instante, ya que en los miles de millones de años que tardó la luz en llegar a la Tierra el universo podría haber incluso desaparecido... y nosotros, como siempre, nos enteramos tarde.

En otras palabras, el universo conocido no es el universo actual. Podemos verlo, pero ya no existe (del mismo modo en podemos conocer la Historia humana, a pesar de que ya no es observable)...

Para ser justo, nada de lo conocido u observable es verdaderamente actual, y no hay necesidad de mirar hacia las estrellas: por ejemplo, de Argentina a Japón hay 18.000 km, y la luz tarda 0,06 segundos en recorrer esa distancia, de manera que si llamo por teléfono a Tokio podré hablar con un japonés ubicado a 0,06 segundos en el pasado.

Pero este desfasaje es beneficioso, porque nos mantiene siempre en contacto con el pasado. El cielo nocturno es una imagen de todos los tiempos existidos, un libro negro que lleva escrita la Historia Universal.

Y esa idea es la que nos llevará a pensar muy seriamente en la máquina del tiempo. ¿Podemos hacer que el tiempo doble y vuelva sobre sus pasos para que podamos verlo? La respuesta es "sí". La prueba está en tu baño...

La máquina de ver el pasado

Supongamos que te estás peinando en el baño, como cualquiera lo haría, y que de pronto al espejo le salen patas y se comienza a alejar. Supongamos que se aleja tanto que llega un momento en que necesitas usar binoculares para poder verte en él. Y luego un telescopio. Y se sigue alejando hasta salir del Sistema Solar y llegar a Próxima Centauri. En este momento, estás viendo cómo te peinabas 8,4 años atrás.

He aquí un diagrama más ambicioso para ver el pasado global:

Genial. Ahora sólo necesito dos voluntarios que lleven el espejo a mil años luz de distancia y sin romperlo contra alguna estrella. Aunque... en realidad no es necesario viajar tanto para dejar el espejo. Podemos hacer juegos de espejos que acorten esa distancia:

Sí, el espacio tridimensional es chévere. Teóricamente, podemos seguir agregando espejos para acortar la distancia hasta un nivel casi molecular. Regulando la separación entre ellos, también podríamos sintonizar distintos tiempos a voluntad o plegar la máquina para guardarla debajo de la cama.

Podría desarrollar esta idea mucho más, pero lo más probable es que nunca sea posible construir algo tan complejo como lo imagino (aunque sin dudas funcionaría) y no quiero pensar demasiado porque se me podría herniar la inteligencia. El punto es que existimos en un universo de complejidad inagotable; todo está entrelazado, incluso el tiempo y el espacio. El universo entero arrastra su propia sombra a medida que avanza y, con esa maravilla alrededor, vamos nosotros también, generalmente preocupándonos por cosas universalmente intrascendentes.

Esta noche, cuando mires las estrellas, no olvides saludar. El futuro podría estar mirándote a través de un espejo.

29 Comentarios:

kame dijo:: ok... aún no puedo comprender la relación espacio-tiempo @_@ (puedo repetir lo que escribes palabra por palabra pero aún no me lo creo). De lo poco que sí pude comprender me doy cuenta que lo que sabemos del universo esta en la brecha de la imaginación y no todas las teorías "disparatadas" son tan disparatadas O_O. Podremos viajar a través del tiempo si corremos unos cuántos millones de kilómetros más rápido y las caricaturas se convertirán en visiones futuristas realizables ^0^/~~

"Podría desarrollar esta idea mucho más, pero lo más probable es que no sea posible construir algo tan complejo como lo imagino (aunque sin duda funcionaría)" Tengo un comentario con esta frase. No sé mucho de historia porque mi determinación duerme fácilmente nada más abro un libro pero supongo que hubo muchísimas circunstancias para que grandes inventos de la historia no fueran patentes de personas que lo descubrieron mucho antes que las conocidas. Asumo que ahora que hay libertad de expresión y dado que tu blog es realmente expresivo te pido que si tienes tiempo y estás motivado escribas tus ideas. Si no son realizables ahora tal vez haya un genio científico jubilado que lo lea en el año 30XXX que pueda relizarlo yendo a la tiendita de la esquina o_<

Me encanta tu blog ^^ y gracias por lo de "escaces" a escasez. Realmente no me había dado cuenta de que lo escribía mal.
ayreonauta dijo:: Es muy complejo. Involucra espejos electrónicos intermitentes y otras cosas que aún no existen pero son posibles. Quizá otro día... Ahora me aburriría a mí mismo.
cooper dijo:: Excelente idea esa de los espejos para ver nuestro pasado, tengo una observación que hacer, si de alguna forma consigo poner un espejo a 1000 años luz -por entrelazamiento cuántico para hacerlo más divertido-, como recién a partir de ese momento empezaría a reflejar la luz de la tierra, debería esperar 1000 años para poder ver desde la tierra esa luz de 2000 años atrás.. obviamente lo mismo sucedería con el juego de espejos.
Saul dijo:: mucha fisicaaa que tenemos que tratar de entender... aunque me gustaria poder viajar a otro planeta muuuuy lejanoo y ver como era la tierra antes.. asi mato 2 pajaros de un tiro, vacaciones y ver lo que mis papas hacian a mi edad para poder defenderme un poco jajaja, sauludos... como siempre un gran post,, no puedo esperar mas de cibermtianios. nostradamus lo dijoo,, el mejor post!!
ayreonauta dijo:: No necesariamente. Es muy buena observación, pero eso sólo ocurriría si vivieras en el tiempo de la creación del sistema de espejos (el cual no especifiqué). En el ejemplo, la luz sale de la Tierra en el año 10, llega al espejo en el año 1010 y velve a tus ojos en el 2010: la fecha de puesta en marcha es 1010. Obviamente aún no se ha hecho (usé esos números por ser redondos). Quien lo fabrique en realidad estará dejando un legado a las personas de mil años más tarde.
saibot dijo:: ingenioso...pero claro, su creador nunca podrá verlo con sus propios ojos...algo muy común en el mundo de la ciencia ahora que lo pienso
pero de todos modos lo mejor seria viajar directamente...mirar no es divertido
cooper dijo:: Claro, a eso me refería, mil años o tantos como la mitad del tiempo atrás que se desee ver, desde la creación del sistema.
haryuken dijo:: Y no sería mas fácil colocar una videocamara en otro planeta, como por ejemplo la luna, ponerla a grabar y dentro de "n" años ver la grabacion. Una buena cámara con un buen zoom...
Un tema fascinante, Un saludo
the wannabe dijo:: hola ayre, me surgen algunas dudas: ¿a qué velocidad nos alejamos de big bang? para saberlo sería necesario saber su localización, ¿la sabemos? y aunque la sepamos ¿tendría que estar en el lugar correcto para no ver demasiado tarde o temprano?

y, has dicho que le universo se expande a velocidad luz, entonces; ¿si trazamos una línea desde la tierra hasta el big bang y continuamos hasta llegar al extremo del universo, y resulta que allí ahi un cuerpo que produce o desprende luz, esa luz nunca nos llegaría porque tendría que rebasar la velocidad de la luz?

GRACIAS, con las letras bien grandes y porque no se puede más...
the wannabe dijo:: (_-_*AVISO IMPORTANTE*_-_) PARA LOS QUE LEAN EL POST A ALTAS HORAS DE LA MADRUGADA
dejo esto para que los que, como yo, no pueden dormir porque intentan confabular teorías que den para escribir un libro y así hacerse ricos y famosos.

http://www.cibermitanios.com.ar/2008/08/sonidos-binaurales.html
y otra que a mi me gusta mucho
http://www.rainymood.com/
Gabo dijo:: Ahora pensa esto, Hoy ponemos en marcha un plan "menos" ambicioso, ponemos el espejo a 1 año luz. Entonces la idea es la siguiente, a través de un haz de luz transmitir información. Por lo tanto, a un año del dia de la fecha, te estarías mandando un "hola mundo" a vos mismo, un año antes. Cuan raro seria poner el espejo, ponerte a esperar esa señal y verla realmente, seria muy creepy. Pero imagínate los saltos tecnológicos que podríamos hacer? o no? o seria otra paradoja incompresible... en fin. Divertido para divagar un rato largo entre amigos cervezas y cannabis. Se me ocurre mil cosas pero tengo paja de seguir.
cooper dijo:: Algo así hicieron en este capítulo de The Big Bang Theory.
ayreonauta dijo:: @the_wannabe, el Big Bang -teóricamente- está en cualquier dirección que uno mire, aunque no necesariamente a la misma distancia (sus vestigios están en el "borde" del universo, no en el punto central donde nació). Determinar nuestra ubicación es algo bastante complejo porque involucra a la relatividad de Einstein. Quizá en otro post.

No es posible ver demasiado temprano. Lo máximo que podemos ver en el tiempo está limitado por la edad del universo, sin importar en qué punto estemos; lo que cambia es la porción de espacio que vemos. Quizá el Big Bang no esté al alcance de nuestra vista, pero otra civilización lo tenga más cerca y pueda verlo. Lo cierto es que no sabemos mucho de la forma del universo, sólo un poco de su forma visible, observable. Podría ser infinito, finito, curvo, plano...

Decir que el universo se expande a la velocidad de la luz, en realidad, no es correcto, porque lo que se expande es el espacio mismo, y la luz siempre se mueve en el espacio. Otro tema muy complejo que involucra a las ideas de Albert. Incluso podría expandirse a mayor velocidad que la luz. Sin embargo, hoy se respeta la hipótesis de que el universo se expande a más o menos un millón de kilómetros por hora y acelera su expansión a cada instante.

@Gabo, la idea, obviamente, no es "llevar" el espejo de la manera tradicional, porque perdería toda la gracia. Imaginemos mejor que descubrimos un espejo gigante a X años luz. Ahí está lo interesante.
ayreonauta dijo:: *mil millones de km/h.
the wannabe dijo:: lo siento de verdad, pero es que del segundo párrafo no entiendo nada; si te sirve de consuelo, éstas serán mis últimas dudas con un 99 por ciento de probabilidad:
¿por qué quizás el big bang no está al alcance de nuestro vista? digistes que no tenemos límite tecnológico ¿qué límite tenemos?

y para que una civilización fuera capaz de ver el big bang ¿no tendría que estar a 14 mil millones de años luz exactamente del punto donde se originó?
pero, ¿cómo le va a llegar esa luz si...
ayreonauta dijo:: La luz de un objeto que esté ubicado más allá del universo observable viaja hacia nosotros, pero no llega porque, a medida que avanza, el espacio por el cual se desplaza se expande. Es como si intentaras correr hacia la puerta mientras la habitación se agranda indefinidamente. En algún momento llegarás, pero sólo cuando haya transcurrido el tiempo necesario.

Más claro: si pudieras correr a mil km/h, podrías ir de Argentina a Japón en 18 horas... Pero de nada te serviría esa velocidad si la Tierra tuviera sólo 2 horas de edad; no tendrías tiempo para llegar a Japón, y deberías esperar a que la Tierra cumpla al menos 18 horas de edad.

Volviendo al universo: recién dentro de un millón de años podremos ver las estrellas que están un millón de años luz más lejos que el límite del universo observable (cuanto más tiempo pasa, más lejos podemos ver, aunque la visión nunca sea actual).
saibot dijo:: yo tenia entendido que el universo se creo completamente un una fracción de milisegundo, por lo que obviamente viajo mas rápido que las luz (mucho mas rápido XD)y que lo que se expande no es el universo mismo sino la materia que hay dentro del el
ayreonauta dijo:: No, la materia no se expande, sino que se aleja, se dispersa. Además, aunque se expandiera, debería expandirse en el espacio, por lo que el espacio debería crecer para contenerla, así que estaríamos en la misma.
the wannabe dijo:: Gracias ayreo, me ha quedado muy claro.

con respecto a tu anterior comentario:
¿La materia se aleja de un punto intermedio? o quizás, la materia se acerca al borde del universo.
Esto indicaría que aquella explosión aún tiene fuerza, ¿podríamos medir la fuerza que le queda si observamos a que velocidad se separa la materia? si esto fuera cierto, podríamos saber cuando se le acabará el fuelle.
ayreonauta dijo:: La materia se aleja de la materia, no de un punto central. De hecho, todas las estrellas parecerán alejarse de tu posición sin importar en qué lugar del universo estés. Nuevamente, es relatividad... Si no queda muy claro, lo explico en un post.
the wannabe dijo:: Todo resulta muy interesante, pero otro post para un par de personas...
te propongo un sistema de votación en tus post, de esta forma sabrás para donde tirar en el tema del siguiente post en caso de falta de inspiración, recuerdo que hace poco nos pedistes un poco de ésta.
salud.
salvador dijo:: Y que te dice que con todas las cosas inimaginables que podrían haber en un radio de 1000 años luz de la tierra, no puede haber un espejo? solo es cuestión de buscar ;)
Anónimo dijo:: jaja cuando argentina haga eso me lanzao por el puente
David Perez-Castillo dijo:: Genial post!!! me hizo reir
Anónimo dijo:: Y, ya que tenemos que viajar para colocar los espejos, no seria mejor ir hasta alli y ver nosotros mismos desde la luz de h? en cualquiera de los dos caso supongo que habria que viajar mas rapido que la luz para llegar antes que esta y poder ver el pasado.. esto, o encontrarnos algun espejo gigante puesto por otra civilizacion alienigena tiempo atras que tuvo la misma idea y que apunte a la tierra...
kevin dijo:: en caso que pasara lo del espejo en el baño yo le aventaría el peine o cualquier objeto contundente a mi alcance, ne ya es tarde, me iré a dormir, y otra vez gracias a ti a pensar en la inteligencia extraterrestre
Anónimo dijo:: Lo realmente bueno si de verdad se pudiera sería llegar al lugar no solo verlo desde el pasado que se mezcla con futuro y presente según el punto de tu referencia. También una cosa es que talvez el hombre conozca solo la luz como lo más rápido y otra que lo sea realmente. Otra más si realmente el universo se expande porque precisamente hacia todos lados y no de un punto hacia su frente,espalda o lado ya que si se expande porque hay la misma distancia de esté punto a otro astro ya conocido, talvez solo sea como el ejemplo de entrar a una habitación a obscuras en la cual ya existe todo solo que en lo que se adaptan los ojos vamos distinguiendo poco a poco y dándonos cuenta de la expansión que hay más no que se va creando.
Prisma dijo:: Por supuesto que si. Es un tema que me interesa mucho. Aunque parezca una locura, quisiera ver el pasado de determinada población. Creo que hay "portales" en esa población, que si se saben "abrir", llevan a mostrar su pasado, o el trozo de su historia que quisiéramos conocer. Por ejemplo, sería maravilloso que pudiéramos captar a París en el momento de la Toma de la Bastilla. No necesariamente es que volvamos al pasado sino que lo veamos. Eso parece que fue lo que pasó a dos maestras que fueron de visita a Versalles a fines del siglo XIX y comenzaron a ver escenas de los últimos días de María Antonieta y de la preparación de su huída del Palacio. Eso es lo que quisiera que se lograra captar.
ayreonauta dijo:: Es cierto, parece una locura. Pero he oído cosas peores un domingo por la mañana.

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El universo observable, el universo conocido y la máquina de ver el pasado