¿Cuán grande es el todo?

En este artículo voy a mostrarles una mera noción de cuanto mide el todo, en unidades que todos conocemos; pero antes de siquiera pensar cuál es el tamaño de la existencia, debemos definirla. ¿Qué es el todo? ¿Hasta dónde llega? ¿Tiene realmente un límite? ¿O es infinito?

El universo lo es todo

Lo que actualmente definimos como el todo es al Universo, ya que es la totalidad del espacio, materia y energía existente según su definición. El universo es algo muy, pero muy grande que comenzó con el Big Bang, una explosión que lo creó todo hace unos 13 700 millones de años. En cuanto al borde, o el límite del universo, no hay un concepto absoluto. Por ejemplo, si el universo fuera finito (que tenga un límite) ¿Qué hay afuera de sus bordes? ¿Algo con un límite de mayor tamaño? Si así fuese, ¿Qué hay más allá de ese otro límite?

El límite del universo y la velocidad de la luz

Ese tipo de razonamiento nos lleva a pensar de que el universo es infinitamente grande (no tiene límites), pero la realidad es que el universo es finito, según lo aceptado por la comunidad científica actualmente (debido a que si comenzó en un punto, por más rápido que se expanda, no va a llegar al infinito).

Este límite no es algo sólido, sino que simplemente es hasta donde podemos ver. El límite de la tierra, por ejemplo, observando a simple vista desde la superficie puede ser el objeto más lejano que vemos o simplemente el horizonte, donde ya no se ve más tierra; pero con el universo es distinto, ya que no estamos parados sobre él, estamos en su interior, de cierta forma en el centro considerándolo una esfera, no porque somos importantes, “el centro del universo”, sino es que ese límite son los puntos más lejanos de donde nos llega la luz.

La luz viaja a la mayor velocidad del universo, la velocidad límite, la velocidad de la luz, que es de unos 300 000 kilómetros/segundo. Un rayo de luz podría dar una 7,5 vueltas al planeta en tan sólo un segundo, es una velocidad extremadamente rápida, pero no infinita por lo que un haz de luz demora cierto tiempo en ir de un punto a otro. El “extremo” del universo es donde los haces de luz han viajado lo más posible hasta nosotros, limitados por la edad del universo, es el máximo tiempo que tienen para viajar.

El año luz

Para darles el concepto del tamaño del universo, no es conveniente que simplemente les dé ese dato, debido a que no captarían tal magnitud porque es realmente grande, por lo que vamos a ir en escalas cada vez mayores, e ir comparando con las escalas anteriores.

En la astronomía las distancias astronómicas (distancias del universo) no se miden en kilómetros, como acostumbramos, sino que se utilizan otros métodos como el año luz. Aquí les voy a mostrar las distancias en años luz y en kilómetros, para una mayor comprensión.

El año luz es precisamente la distancia que recorrería un haz de luz en un año; si sabemos que la velocidad de la luz es de 300 000km/s tenemos que saber cuántos segundos tiene un año (31 536 000 s, el resultado de: 60x60x24x365). El producto de esos dos valores es la distancia de un año luz en kms, unos 9,4608x10¹² kilómetros (9 460 800 000 000 km). Para pasar cualquier distancia desde luz a kilómetros, simplemente hay que convertir la unidad de tiempo a segundos (Ej: 1 año= 31 millones de segundos) y a ese resultado, multiplicarlo por 300 000(cantidad de kms que recorre la luz por segundo).

Mapa del universo observable

Midiendo al universo

Sabiendo esos conceptos básicos, podemos ver medidas astronómicas propiamente dichas. Organicé las distancias en tres escalas, cada una más grande que la anterior hasta llegar al tamaño del todo:

·         Distancias Interplanetarias: Esta escala es para distancias entre planetas, o un planeta a su estrella principal. Consideremos la distancia Tierra-Sol que es de unos 150 000 000 de kilómetros. En luz, no va a llegar a un año luz, las distancias interplanetarias ocupan apenas minutos de ese año, 8: 18 segundos luz más precisamente. Para llegar a 150 millones simplemente hay que convertir a segundos el tiempo que demora la luz en su viaje del Sol a la Tierra, 8 min 18s= 498s, y multiplicarlo por 300 000km/s, lo que va a dar 149 400 000 km., la distancia Tierra-sol sólo conociendo el tiempo que demora la luz del Sol en llegar a la Tierra.

El sistema Solar, un ejemplo de distancias Interplanetarias

·         Distancias interestelares: Con el método anterior (”tiempo en segudos”x “velocidad de la Luz”) podremos sacar cualquier distancia del universo. En esta y la siguiente escala ya utilizamos los años luz en la unidad de tiempo; donde  entran las distancias entre estrellas. Por ejemplo, sabemos que el Sol es una estrella, sólo un puntito más del cielo. Ese puntito tiene otro puntito vecino, la estrella más “cercana” (imaginarán el porqué de las comillas), Próxima Centauri, que está a 4.2 años luz. Para convertir esa distancia en kilómetros, hice la siguiente ecuación “(D=(X31.536.000)x300.000)”, donde “D” es distancia, “X” la cantidad de años luz, “31.536.000” la cantidad de segundos en un año y “300.000” la velocidad de la luz. Proxima Centauri está a (D=(4.2x31 536 000)x300 000= 3,973536x10¹³ Kms.,¡ poco más de 39 billones de kilómetros! Si P.Centauri es la más cercana sabemos que hay muchas, muchas más estrellas que están mucho más lejos que la estrella más cercana al astro rey, a distancias mucho mayores.

Proxima Centauri, la estrella más cercana

La Vía Láctea

La Vía Láctea es una galaxia, un conjunto de estrellas, muchas estrellas; unas 450 mil millones de ellas donde uno de esos cientos de miles de millones de puntitos es nuestro Sol. La Vía Láctea es una galaxia espiral que rota. Esa rotación hace que esa galaxia en forma de espiral sea parecida a un disco; al tener esa forma se puede calcular su diámetro, que, de hecho, ya se ha realizado y es de unos ¡100 mil años luz! Unos 9,4608x10¹⁷, novecientos cuarenta mil ochenta billones de kilómetros. A pesar de que ese número es monstruoso, es el diámetro de simplemente un puntito en el universo, y ese puntito tiene otros puntitos vecinos que son otras galaxias…

Nuestra galaxia, nuestro hogar

·         Distancias Intergalácticas: La Vía Lactea es una galaxia relativamente grande, tan grande que tiene satélites naturales orbitándola, pero estos satélites no son lunas, son otras galaxias más “pequeñas” de unos 10 000 años luz de diámetro ubicadas a 25 mil años luz de distancia. Pero la galaxia grande más cercana es Andrómeda, una galaxia un poco mayor a la nuestra. Esta, está ubicada a unos 2 000 000 de años luz; si quisiéramos saber cuántos kilómetros es esa distancia intergaláctica, retomemos con la ecuación utilizando este valor: (2 000 000x31 536 000)x 300 000 = 189 216 000 000 000 000 000 km, 1,89216x10¹⁹ km en notación científica.

Una distancia inimaginable, 18 trillones, 921 mil 600 billones de kilómetros, es imposible viajar allí con la tecnología actual, ni siquiera podríamos viajar a la estrella más cercana, Proxima Centauri. Si una nave actual, que viajan a unos 50 000 kilómetros/hora fuese a esa estrella, demoraría unos 91 mil años en llegar allí, y 43200 millones de años en llegar a Andómeda, unas 10 veces la edad actual que tiene el planeta!

Nuestra vecina más "cercana", Andrómeda.

El tamaño del universo

Si la distancia a la galaxia más cercana nos parece impactante, pensemos que el universo tiene unas 250 mil millones de galaxias, todas ellas más lejos que la galaxia más cercana. Puede que actualmente el universo no lo consideremos infinito, pero por el tamaño que tiene, para nuestros sentidos y conceptos de “lejos” y “grande” si lo pareciera. Se estima que, si el universo es esférico tendría unos ¡100 mil millones de años luz! Unas 50 mil veces la distancia hacia Andrómeda, prácticamente inconcebible.

El tamaño del universo no se sabe realmente, es muy difícil medirlo, de hecho hay muchas personas que afirman que es ilimitado; la realidad es que no sabemos siquiera cuál es su forma verdadera.

No hemos explorado prácticamente nada de lo que es el universo, y de lo poco que llevamos, ya hay muchos misterios para resolver, temas que quizá siga hablando en los próximos artículos como que “la vida es abundante en el universo” según la astronomía; o que “el universo se expande más rápido que la velocidad que la luz”; que “nuestro universo puede no ser único”, o “nunca vemos el presente” y, algo curioso del tamaño de universo: Si este tiene sólo 13 700 millones de años de edad, ¿Cómo es posible que tenga más de 100 000 mil millones de años luz de longitud, si lo observable debería tener como máximo 13 700 millones de años luz de extensión, limitados por la velocidad de la luz?

Matías Olate