Palabras clave de búsqueda
- cosmología no me convence
- qué no sabemos de los agujeros negros
- qué sabemos de los agujeros negros
- qué observan las ondas gravitacionales
- el interior de la Tierra no se puede observar directamente
- materia oscura energía oscura sin resolver
- ciencia observación directa observación indirecta predicción teórica
- ánimo NASA
1. ¿Por qué justo la cosmología es la que no me convence?
La lógica normal y la física de todos los días me resultan bastante convincentes.
Si sueltas algo, cae. Si empujas algo, se mueve. Si tocas algo caliente, quema. Bajo el agua, la presión aumenta. En el centro de la Tierra las direcciones de la gravedad se cancelan, pero la presión es brutal desde todos los lados.
En casos así, la intuición y la teoría encajan bastante bien.
Pero cuando se habla del espacio, de pronto cuesta mucho más creérselo.
Agujeros negros. Ondas gravitacionales. Deformación del espacio-tiempo. Materia oscura. Energía oscura. Expansión del universo. Singularidades.
Al llegar aquí, uno piensa: "Espera, ¿esto lo saben de verdad?".
Creo que es una forma de dudar bastante sana.
La cosmología no es un producto terminado en el que todo esté clarísimo.
Hay partes que se conocen con mucha solidez y partes que todavía no se entienden, todo mezclado.
Por eso lo importante no es despachar la ciencia del espacio con un burdo "me lo creo o no me lo creo".
Lo que se ha observado directamente. Lo que se deduce con mucha fuerza a partir de pruebas indirectas. Lo que la teoría predice que debería pasar. Lo que todavía no sabemos.
Lo importante es separar estas cuatro cosas.
Si no las separas y dices "lo sabemos todo", acabas haciendo una "ciencia de mono" bastante chapucera (una pseudociencia de quien habla con pretensión sin fundamento).
2. El nombre "agujero negro" ya confunde de entrada
El nombre "agujero negro" induce bastante a error.
Hace que nos imaginemos un espacio vacío abierto en algo, como el agujero de una dona o un orificio de la nariz.
Pero la NASA describe el agujero negro como algo que no es un agujero en sentido estricto, sino una enorme cantidad de materia comprimida en un espacio muy pequeño. Dentro del horizonte de sucesos (el límite del que no hay vuelta atrás), la gravedad es tan fuerte que ni la luz puede escapar.
Es decir, más que "un agujero abierto en el universo", un agujero negro se parece a
una región donde la gravedad es tan fuerte que ya no existe ningún camino de vuelta hacia afuera.
Si lo comparamos con Dragon Ball (un manga y anime japonés muy popular), el punto de partida de "el planeta de Kaiosama, donde la gravedad es altísima" no está nada mal.
Pero el agujero negro no es solo una versión reforzada del planeta de Kaiosama; es un nivel más peligroso.
- Planeta de Kaiosama: la gravedad es fuerte, pero con esfuerzo puedes moverte e irte
- Agujero negro: al cruzar el límite, ni la luz puede volver
- Planeta de Kaiosama: un lugar de entrenamiento
- Agujero negro: una cárcel cósmica donde la salida ha dejado de existir
Por eso un agujero negro se parece menos a un "agujero" y más a un estado en el que, según las leyes de la física, el camino de regreso ha desaparecido.
3. La "espaguetización" no se ha observado directamente en una persona
Se dice que si caes en un agujero negro te estiras como un espagueti.
Pero también aquí conviene no hacerse el que lo sabe todo.
Nadie ha filmado a una persona cayendo en un agujero negro y estirándose como un fideo.
Por supuesto, eso todavía no se ha observado.
La base de la espaguetización es, sobre todo, la teoría de las fuerzas de marea, junto con observaciones que se pueden interpretar como una estrella desgarrada al acercarse a un agujero negro.
La fuerza de marea es la fuerza que aparece porque la gravedad es distinta en el lado cercano y en el lado lejano de un objeto.
Por ejemplo, si caes de pies, tus pies están más cerca del agujero negro. Así que tus pies son tirados con más fuerza. Tu cabeza, con algo menos de fuerza.
Esa diferencia te estira a lo largo. A la vez, te comprime hacia los lados.
Esa es la imagen básica de la espaguetización.
Aun así, hay que ordenar bien qué es qué.
- Que los objetos se estiren por diferencias de gravedad: teóricamente muy sólido
- Estrellas que parecen desgarradas cerca de agujeros negros: observado
- Imágenes de una persona espaguetizada de verdad: nunca observado directamente
- Qué ocurre en última instancia dentro del horizonte de sucesos: hay partes que todavía no entendemos
La NASA también explica que lo que sucede con la materia después de cruzar el horizonte de sucesos aún no se conoce con exactitud.
Mezclar todo esto y decir "lo sabemos todo" es algo chapucero.
Creo que la forma más honesta de decirlo es esta.
Cerca de un agujero negro se predice que las fuerzas de marea estiran los objetos, y hay observaciones que se pueden interpretar como una estrella realmente desgarrada. Pero nadie ha observado directamente la espaguetización de un cuerpo del tamaño de una persona, y el interior de los agujeros negros aún tiene partes sin resolver.
Con ese nivel de afirmación basta.
4. En el centro de la Tierra la gravedad se cancela, pero la presión es de las más altas
Hablando de gravedad, surge de forma natural una pregunta.
En la Tierra, los objetos son atraídos hacia el centro del planeta. Entonces, ¿qué pasaría si estuvieras en el centro?
La respuesta: en un modelo casi esférico y simétrico, la aceleración de la gravedad en el centro de la Tierra es prácticamente cero.
Esto es porque hay materia de la Tierra en todas las direcciones a tu alrededor.
Te tiran por la derecha. Te tiran por la izquierda. Te tiran desde arriba y desde abajo.
Si es perfectamente simétrico, esos tirones se cancelan.
Pero lo importante aquí es que
gravedad casi cero no significa que sea seguro.
En el centro de la Tierra la presión es descomunal desde todas las direcciones.
Aunque las direcciones de la gravedad se cancelen, la presión del peso de todo el material que tienes encima se va acumulando.
Así que el centro de la Tierra queda así:
- Aceleración de la gravedad: casi cero en el centro
- Presión: de las más altas
- Temperatura: altísima
- Una persona: muerta al instante
Se podría decir que es "algo que parece ingravidez, pero en realidad es un infierno donde te aplasta desde todos lados el peso de un planeta entero".
5. Tampoco hemos visto directamente el interior de la Tierra
Esto también es importante.
La humanidad nunca ha ido al centro de la Tierra a mirar con sus propios ojos.
Lo que sabemos del interior se deduce sobre todo combinando ondas sísmicas, gravedad, campo magnético, flujo de calor, experimentos con rocas y el movimiento de la Tierra.
El USGS (el Servicio Geológico de Estados Unidos) también explica que la información actual sobre el interior de la Tierra procede de las trayectorias y características de las ondas sísmicas, de experimentos con rocas y minerales a altas temperaturas y presiones, y de la gravedad, el campo magnético y el flujo de calor de la Tierra.
Es decir, también sobre el interior de la Tierra,
no lo hemos visto directamente. Pero varias pruebas indirectas coinciden con mucha fuerza.
Ese es el estado de cosas.
No se puede decir "si no lo han visto directamente, todo es mentira".
Pero hablar como si lo hubiéramos visto directamente tampoco es correcto.
Aquí también hay que separar observación directa, observación indirecta y deducción teórica.
6. Si las ondas gravitacionales nos dejan ver el espacio, ¿por qué no podemos hacerle un escáner a la Tierra por dentro?
Si con las ondas gravitacionales vemos el universo, ¿no podríamos ver también la gravedad dentro de la Tierra?
Es una duda muy natural.
Pero las ondas gravitacionales y el campo gravitatorio de la Tierra son cosas de distinto tipo.
Las ondas gravitacionales son ondulaciones del espacio-tiempo producidas por fenómenos violentos como la fusión de agujeros negros.
LIGO (un observatorio de ondas gravitacionales de Estados Unidos) anunció que el 14 de septiembre de 2015 detectó directamente por primera vez ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos agujeros negros.
Eso es algo como "el espacio-tiempo vibró en un lugar lejano del universo y esa vibración llegó hasta la Tierra".
En cambio, la gravedad dentro de la Tierra es básicamente un campo gravitatorio estático.
No es algo que llegue en forma de onda.
Por supuesto, el campo gravitatorio de la Tierra sí se mide.
GRACE-FO, de NASA/JPL, es una misión que mide los cambios en el campo gravitatorio terrestre para seguir el movimiento del agua y los cambios de masa en la superficie.
Pero eso no permite hacerle a la Tierra un escáner limpio por dentro.
Solo con la gravedad, la información se mezcla.
Aunque desde la superficie o desde un satélite se detecte que "aquí la gravedad es un poco más fuerte", es difícil determinar con solo datos de gravedad si se debe a una diferencia de densidad en una capa superficial, a una estructura profunda, al agua subterránea, al hielo o al manto.
Por eso, para ver el interior de la Tierra hay que combinar la gravedad con ondas sísmicas, campo magnético, experimentos con rocas, modelos numéricos y más.
En resumen:
Ver el espacio con ondas gravitacionales → Se detectan sacudidas violentas del espacio-tiempo.
Mirar la gravedad dentro de la Tierra → Se miden las irregularidades de un campo gravitatorio tranquilo creado por cómo se distribuye la masa.
Obtener una imagen completa del interior de la Tierra → Todavía no es posible. La información se mezcla y hay que combinarla con ondas sísmicas y otros datos.
7. En el universo se mezclan "lo que acierta" y "lo que aún no sabemos"
Probablemente aquí está la razón por la que la cosmología cuesta tanto de aceptar.
La ciencia del espacio acierta mucho.
Se han detectado ondas gravitacionales. Se ha fotografiado la sombra de un agujero negro. La relatividad general ha resistido una enorme cantidad de observaciones. El interior de la Tierra se ha deducido con bastante solidez a partir de ondas sísmicas y otras pruebas.
Por otro lado, lo que no sabemos también es enorme.
¿De qué está hecha la materia oscura? ¿Qué es la energía oscura? ¿Qué pasa dentro de un agujero negro? ¿Existe realmente una singularidad en sentido físico? ¿Cómo se unifican la gravedad y la mecánica cuántica? ¿Cómo tratar el origen mismo del universo?
La ESA (la Agencia Espacial Europea) explica que la materia ordinaria es solo una pequeña parte del universo y que más del 95% de la masa y la energía del universo está formada por materia oscura y energía oscura. Y sobre la materia oscura, dice que todavía no se sabe de qué está hecha.
Eso es muchísimo.
Es decir, la cosmología moderna está en este estado:
Acierta bastante. Pero no es la respuesta final. Y la humanidad todavía desconoce la mayor parte del universo.
Así que sentir que "la explicación del espacio es lo único que no me convence" no tiene nada de raro.
Al contrario, creo que lo natural es sentir incomodidad cuando alguien aparenta entender incluso las partes sin resolver.
8. La ciencia se mira clasificando, no con fe
Preguntar si "crees o no en la ciencia" es un poco burdo.
Lo importante es clasificar de qué nivel es lo que estás escuchando.
| Nivel | Qué significa | Ejemplos |
|---|---|---|
| Observación directa | Se detectó, fotografió o midió realmente | Detección de ondas gravitacionales, fotografía de la sombra alrededor de un agujero negro |
| Observación indirecta | Se deduce con fuerza a partir de resultados | Estructura interna de la Tierra, comportamiento de la materia alrededor de agujeros negros |
| Predicción teórica | Las ecuaciones predicen que ocurre así | Espaguetización, cancelación de la gravedad en el centro |
| Sin resolver | Todavía no se sabe | Interior de los agujeros negros, naturaleza de la materia oscura, gravedad cuántica |
Si tienes esta tabla en la cabeza, escuchar hablar del espacio se vuelve mucho más llevadero.
"¿Eso se vio directamente?" "¿Es observación indirecta?" "¿Es una predicción teórica?" "¿O todavía no se sabe?"
Basta con clasificarlo así.
No hace falta dudar de todo. Pero tampoco hace falta creerse todo.
Lo que se sabe, se sabe. Lo que no se sabe, no se sabe.
Con eso basta.
9. Conclusión: el universo no te convence no porque el mundo tenga un fallo, sino porque la explicación de la humanidad aún está a medias
El universo no parece un aparato construido con un propósito.
Los agujeros negros tampoco parecen estar puestos ahí por algún motivo; parecen un fenómeno que surge cuando las reglas de la gravedad, la masa y el espacio-tiempo se llevan al límite.
Por eso, si te preguntas "¿para qué existen?", probablemente se te cruzarán los cables.
El universo es un mundo de explicaciones por condiciones, no por propósitos.
Cuando se dan las condiciones, se forman estrellas. Cuando se dan las condiciones, las estrellas colapsan. Cuando se dan las condiciones, aparece un agujero negro. Cuando se dan las condiciones, se emiten ondas gravitacionales. Cuando se dan las condiciones, podemos observarlas.
Pero las leyes fundamentales que hay detrás de esas condiciones todavía no las entendemos del todo.
Por eso creo que esta es la mejor actitud ante la cosmología.
Reconocer con honestidad lo que se sabe. Decir "no lo sabemos" sobre lo que no se sabe. No hablar de lo que no se ha observado como si se hubiera observado. No convertir las predicciones teóricas en una fe. Pero tampoco rechazar a la ligera las partes donde la observación y el cálculo coinciden.
Creo que es una forma bastante honesta de relacionarse con el universo.
El universo: no lo entiendo.
Pero precisamente porque no lo entiendo, es fascinante.
¡Ánimo, NASA! ❤
Referencias / Sources
- NASA Science, “Black Holes”
- NASA Science, “Black Hole Anatomy”
- NASA Science, “What Happens When Something Gets ‘Too Close’ to a Black Hole?”
- NASA JPL, “How Scientists Captured the First Image of a Black Hole”
- LIGO Caltech, “Gravitational Waves Detected 100 Years After Einstein’s Prediction”
- ESA, “The dark Universe”
- USGS, “The Interior of the Earth”
- NASA JPL, “GRACE-FO”
