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馃寣 El Futuro del Universo [ 馃幀 DOCUMENTAL ]

M谩s de una vez te has preguntado qu茅 suceder谩 en el futuro dentro de cien mil o incluso un mill贸n de a帽os, y para ti, intentamos mirar detr谩s de la pantalla del futuro a trav茅s de la evoluci贸n de las estrellas que vemos en el cielo cada noche hasta la Oblivi贸n Absoluta.

Hoy trataremos de domar el tiempo y descubrir c贸mo se ver谩 nuestro universo dentro de cien millones de a帽os. Aseg煤rate los cinturones de seguridad, en pocos segundos te encontrar谩s en el mismo comienzo de la vida del universo y viajar谩s hasta sus 煤ltimos momentos.

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El Futuro del Universo:

Estamos a punto de comenzar, por supuesto, nada en nuestro universo puede existir para siempre. En cien millones de a帽os, todas las estrellas masivas que vemos cada noche desaparecer谩n, dejando solo campos de nebulosas. Las estrellas comienzan como grandes nubes moleculares de gas y polvo, evolucionan durante decenas de millones de a帽os y luego brillan en el espacio durante millones o miles de millones de a帽os.

Las estrellas, en particular, aunque apenas cambian durante su vida, eventualmente, debido a la s铆ntesis de hidr贸geno para formar helio, su temperatura y brillo disminuyen y su n煤cleo se contrae. Comienza la etapa de la muerte, que dura un poco menos que su vida real.

Luego, las estrellas con una masa cercana al Sol, despu茅s de unos 9 a 10 mil millones de a帽os, se convierten en gigantes rojas. Despu茅s de miles de millones de a帽os m谩s, desaparecen por completo, dejando solo restos en forma de enanas blancas y una columna de gas y polvo de la cual nacen nuevas estrellas.

Sin embargo, el per铆odo de cien millones de a帽os tambi茅n afectar谩 a nuestro sol. Se volver谩 un uno por ciento m谩s brillante y c谩lido. En uno o dos mil millones de a帽os, el sol se calentar谩 hasta un punto que ser谩 fatal.

Pero, 驴y si este proceso pudiera ralentizarse? A煤n as铆, un per铆odo de cien millones de a帽os es incre铆blemente largo para la humanidad. Durante este tiempo, nuestra ciencia podr铆a alcanzar un nivel que nos parecer铆a ciencia ficci贸n en la actualidad.

En cien millones de a帽os, probablemente podremos controlar las estrellas y determinar cu谩nto tiempo m谩s brillar谩n gracias a la ingenier铆a estelar. Durante este per铆odo, la humanidad podr铆a hipot茅ticamente reponer las reservas de combustible de las estrellas o influir artificialmente en sus reacciones nucleares. Entonces, el sol podr铆a sobrevivir m谩s tiempo sin amenazar la vida en el planeta.

Tambi茅n es probable que la manipulaci贸n de las estrellas cree condiciones para el desarrollo de vida en planetas que actualmente no se consideran habitables. En particular, la humanidad del futuro podr铆a extraer hidr贸geno y helio de las estrellas para la producci贸n de energ铆a. La civilizaci贸n humana crecer谩 a una escala incre铆ble, por lo que los recursos que ofrecen los planetas por s铆 solos pueden no ser suficientes para abastecer de energ铆a a tanta gente.

Adem谩s, la extracci贸n de combustible mediante una hipot茅tica Esfera de Dyson, que cosechar铆a energ铆a estelar en proximidad cercana a una estrella, conservar铆a recursos y el medio ambiente en los planetas donde la gente hipot茅ticamente vivir铆a.

Por otro lado, 驴qu茅 pasa si la ingenier铆a estelar nos permite acelerar su envejecimiento al recolectar combustible? En este caso, la vida cerca de estas estrellas ser谩 peligrosa y las galaxias en las que se encuentran estas estrellas comenzar谩n a envejecer r谩pidamente. S铆, no solo las estrellas se ven afectadas por el paso del tiempo; las galaxias, y en particular la que vivimos, aparecieron al principio de la formaci贸n del universo y contin煤an movi茅ndose hacia la oscuridad.

Sin embargo, antes de morir, las galaxias, al igual que las estrellas, pasar谩n por un largo proceso de evoluci贸n, fusion谩ndose con otras durante un largo per铆odo. Las galaxias m谩s peque帽as se convertir谩n en parte de las m谩s grandes, por lo que en 100 millones de a帽os es probable que disminuya el n煤mero de galaxias peque帽as y aumente ligeramente la mezcla de galaxias espirales y el铆pticas.

La humanidad del futuro ver谩 ejemplos repetidos de fusiones de galaxias, especialmente con galaxias peque帽as, lo que puede llevar a la formaci贸n de nuevas estructuras, como colas de ondas y, en particular, agujeros negros supermasivos. La V铆a L谩ctea tambi茅n se est谩 moviendo hacia otra galaxia, Andr贸meda, aunque no debemos preocuparnos, ya que incluso en millones de a帽os, su colisi贸n ocurrir谩 dentro de unos 5 mil millones de a帽os. En 100 millones de a帽os, nuestra galaxia habr谩 viajado aproximadamente 978.000 a帽os luz, aunque esto no nos afectar谩 de ninguna manera.

Despu茅s de la misma cantidad de tiempo, las galaxias cambiar谩n su ubicaci贸n, movi茅ndose a 谩reas con diferentes densidades que afectar谩n su morfolog铆a y la formaci贸n de estrellas de diferentes maneras. Pero en el futuro, incluso las galaxias brillantes y hermosas se desvanecer谩n.

La raz贸n de esto es la muerte de las estrellas, especialmente las masivas, que determinan el color y el brillo de las galaxias. Despu茅s de la 煤ltima explosi贸n de una estrella, la mayor parte de su gas permanecer谩 dentro de la galaxia, manteni茅ndola con vida, pero parte de 茅l abandonar谩 la galaxia. Como resultado, se formar谩n menos estrellas grandes, la masa de la galaxia sufrir谩 y en millones de a帽os probablemente solo quede un agujero negro en su lugar.

De hecho, es imposible encontrar algo est谩tico en nuestro universo; absolutamente todo est谩 en movimiento, incluido posiblemente el propio universo. Desde el principio del Big Bang, el universo nunca ha dejado de expandirse. En las etapas iniciales de la fase caliente del Big Bang, el universo se expandi贸 m谩s r谩pido que la luz. Solo despu茅s de enfriarse, cuando la densidad de energ铆a de la materia se volvi贸 m谩s alta y se formaron protones, neutrones y electrones, la velocidad disminuy贸 un poco. Y en 5 mil millones de a帽os, se desaceler贸 mucho.

Sin embargo, tanto en el presente como en el futuro, el universo no dejar谩 de expandirse. Debe entenderse que la expansi贸n no significa que la materia se est茅 moviendo, sino que el tiempo mismo se est谩 expandiendo, como un globo con dos puntos dibujados en 茅l. Cuanto m谩s lo inflas, m谩s separados estar谩n los puntos.

Sin embargo, esto afecta apenas a los objetos que est谩n conectados por la gravedad, como nuestra galaxia y Andr贸meda, e incluso a nosotros mismos. La cantidad de materia ordinaria y materia oscura siempre permanece constante; solo el espacio y la densidad de la materia cambian debido a su expansi贸n en un gran volumen.

Sin embargo, podemos observar que otras galaxias se est谩n alejando de nosotros, y en 100 millones de a帽os, las galaxias del Grupo Local podr铆an estar tan lejos que nos ser谩 un poco m谩s dif铆cil verlas, mientras que los c煤mulos de galaxias lejanos, como CLJ 1001 Plus O220, probablemente ser谩n casi invisibles. Sin embargo, la expansi贸n del universo se est谩 acelerando; la tasa de expansi贸n es de 70 kil贸metros por segundo, lo que significa que cada 3,26 millones de a帽os, la velocidad aumenta.

Esto no augura nada bueno para el universo en millones de a帽os; ser铆a m谩s dif铆cil que los cuerpos c贸smicos se formaran, ya que los bloques de construcci贸n se separar铆an demasiado r谩pido. El factor principal en esto es la energ铆a oscura, ya que hipot茅ticamente puede contrarrestar la gravedad de la materia. La energ铆a oscura es una energ铆a hipot茅tica y una propiedad necesaria del tiempo que puede llevar a consecuencias inevitables en el futuro.

Entonces, en 100 millones de a帽os, la tasa de expansi贸n podr铆a aumentar tanto que las galaxias dejar铆an de fusionarse y, por lo tanto, evolucionar铆an. La masa de polvo y gas que se expulsa despu茅s de la muerte de las estrellas se dispersar谩, y las estrellas se formar谩n con menos frecuencia. Adem谩s, en miles de millones de a帽os, la fuga de gas podr铆a volverse demasiado r谩pida; en ese caso, absolutamente nada podr谩 formarse: ni estrellas, ni galaxias, ni vida.

Finalmente, llegar谩 la muerte por calor. La muerte por calor no est谩 relacionada con la transformaci贸n de nuestro universo en un infierno a trav茅s de la evoluci贸n de las estrellas; el escenario del destino futuro del universo se basa en la segunda ley de la termodin谩mica, seg煤n la cual, en un sistema cerrado, la entrop铆a o el estado de desorden aumenta con el tiempo, es decir, la energ铆a se disipar谩 de tal manera que absolutamente nada podr谩 formarse en algo unificado. Puedes pensar en ello como la energ铆a t茅rmica que sale de tu taza de t茅 y se disipa en la habitaci贸n.

Eventualmente, la temperatura del t茅 se vuelve igual que la de la habitaci贸n, por lo que ya no puedes calentarte al beberlo, por lo que la bebida no cumple su funci贸n. As铆 que las galaxias estar谩n demasiado alejadas y las estrellas comenzar谩n a desvanecerse porque no habr谩 un flujo necesario de energ铆a o materia para la evoluci贸n de estrellas, planetas u otros objetos espaciales.

El universo se volver谩 completamente oscuro y vac铆o. La Energ铆a Oscura podr铆a amenazar no solo la muerte por calor en el futuro, si la expansi贸n se vuelve muchas veces m谩s r谩pida en los pr贸ximos cien millones de a帽os, entonces el universo puede esperar una muerte absoluta en el futuro.

Las estrellas no solo dejar谩n de formarse como en el escenario anterior, nada existir谩, ni siquiera part铆culas fundamentales, ya que las sustancias como las estrellas permanecen inalteradas, no aumentan su masa debido a la expansi贸n. Entonces, cuando en unos miles de millones de a帽os la expansi贸n pueda volverse medible r谩pidamente, las estrellas no resistir谩n tal afluencia de energ铆a y simplemente explotar谩n.

Otro escenario para el fin de nuestra existencia es el \禄Big Rip\禄. Sugiere que, dado que la aceleraci贸n de la expansi贸n probablemente no pueda influirse en 200 mil millones de a帽os, se volver谩 tan r谩pida que la interacci贸n gravitatoria se romper谩, los planetas abandonar谩n sus 贸rbitas y posteriormente, la fuerza electromagn茅tica que mantiene la integridad de las estrellas no podr谩 resistir la energ铆a oscura con a煤n m谩s tiempo. Incluso los 谩tomos no podr谩n resistir y ser谩n desgarrados.

Adem谩s, existe la posibilidad de que despu茅s del Big Bang, todo en el universo regrese a las primeras etapas del Big Bang. Sin embargo, lo que permanecer谩 en la singularidad no se ver谩 como el plasma que estaba al comienzo del propio Big Bang, ser谩 fr铆o y diluido en lugar de caliente y denso. No importa cu谩n terrible pueda ser el hipot茅tico fin del universo, existe la posibilidad de que este fin sea un nuevo comienzo. Otro peligro para todo el universo podr铆a estar oculto en nosotros mismos.

Todos sabemos que todo lo que nos rodea est谩 hecho de 谩tomos. Hay dos part铆culas elementales en el n煤cleo de un 谩tomo, un prot贸n y un neutr贸n. Tambi茅n sabemos que estas part铆culas son estables dentro del n煤cleo, lo que significa que no pueden desintegrarse.

Pero 驴y si esto no fuera necesariamente cierto? El prot贸n es una de las part铆culas m谩s comunes en el universo, puede existir incluso fuera del n煤cleo. El prot贸n tiene razones para ser estable, a saber, las leyes de conservaci贸n de energ铆a, carga y n煤mero bari贸nico. Aunque seg煤n el modelo est谩ndar de la f铆sica, el prot贸n no puede desintegrarse de ninguna manera, las 煤ltimas teor铆as, como la teor铆a de la gran unificaci贸n, que combina las tres fuerzas fundamentales (electromagnetismo, interacciones d茅biles y fuertes) en una sola, lo permiten.

En el futuro distante, existe la posibilidad de que esta part铆cula se desintegre. Este proceso aparentemente improbable no causar铆a un desastre para todo el universo.

Pero si esto sucede a gran escala, entonces en millones o incluso miles de millones de a帽os, una parte del universo dejar谩 de existir. La descomposici贸n de protones desestabilizar谩 el n煤cleo de los 谩tomos y producir谩 productos de descomposici贸n que pueden afectar a toda la estructura del universo a medida que la materia comience a descomponerse. Pero el mundo entero no desaparecer谩. El sistema completo de evoluci贸n gal谩ctica en las regiones donde ocurra la descomposici贸n de protones se ver谩 perturbado.

Es probable que los seres del futuro exhalar谩n protones en sus cuerpos y es probable que se descompongan, pero el marco de 100 millones de a帽os podr铆a traer otra amenaza adem谩s de la muerte por calor y el Big Bang. Si el colapso de los protones es demasiado grande y fuerte, desencadenar谩 un escenario inevitable de un terrible fin del universo, pero no solo por los protones. La destrucci贸n de toda la materia en el universo, sin dejar rastro de su existencia anterior, es hipot茅ticamente posible a trav茅s de una burbuja.

Probablemente hayas o铆do hablar del bos贸n de Higgs, que es un componente fundamental del campo de Higgs, un campo te贸rico que impregna todo el universo y al que las part铆culas ganan masa cuando interact煤an con 茅l. Adem谩s, el campo de Higgs puede afectar al vac铆o. Estamos acostumbrados a pensar que un vac铆o es un espacio vac铆o, pero en 茅l hay campos cu谩nticos. Entonces, un vac铆o simplemente contiene la menor cantidad posible de energ铆a. As铆 que el campo determina si el universo est谩 en un verdadero vac铆o o en un falso vac铆o.

Un verdadero vac铆o significa que el universo es estable y tiene el estado de menor energ铆a de vac铆o posible. Un falso vac铆o, por otro lado, significa que el universo es metaestable, lo que significa que tiene una energ铆a m谩s alta pero menos estabilidad. Seg煤n los datos te贸ricos modernos, nuestro universo es metaestable.

Esta es precisamente la amenaza para toda la vida y materia futuras. Si en 100 millones de a帽os ocurre un evento en el universo que tenga una enorme energ铆a, como una descomposici贸n masiva de protones, entonces hipot茅ticamente una peque帽a parte del universo podr谩 entrar en un estado de verdadero vac铆o. As铆, se formar铆a una burbuja de verdadero vac铆o que se expandir铆a a la velocidad de la luz destruyendo toda la materia y part铆culas fundamentales a su paso.

La vida apenas podr铆a aparecer en alguna forma despu茅s de tal intervenci贸n. El universo, tal como lo conocemos, cambiar谩 con el tiempo y un d铆a llegar谩 a ser completamente desconocido para nosotros. Continuar谩 evolucionando, pero al igual que todos nosotros, comenzar谩 a desvanecerse en alg煤n momento.

No sabemos cu谩ndo suceder谩 esto. No importa cu谩nto intentemos mirar hacia el futuro, nunca obtendremos una predicci贸n precisa. Una cosa que podemos decir con seguridad sobre el futuro es que la humanidad ver谩 m谩s de un descubrimiento destacado, que quiz谩s en 100 millones de a帽os revele la historia completa del universo y de nosotros mismos para la humanidad del futuro.

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