El limite del universo conocido
Para ver más allá de las primeras estrellas, debemos ser capaces de detectar la luz que la expansión ha enrojecido aún más que el enrojecimiento de las primeras estrellas. ¿Qué es más rojo que el rojo? La respuesta es: infrarrojo, es decir, calor. Pero la primera luz se ha enrojecido o estirado o enfriado tanto que ahora ni siquiera es calor, y mucho menos luz visible. La primera luz se ha enrojecido a través del calor y las ondas milimétricas hasta llegar a las microondas. Para observarlo, debemos cambiar nuestros detectores, porque los dispositivos de carga acoplada (CCD) no son sensibles a las microondas.
El satélite Cosmic Background Explorer y la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson utilizan detectores de microondas para fotografiar la primera luz. En sus imágenes no vemos estrellas individuales ni galaxias individuales más allá de unos 13.500 millones de años luz. A una distancia de cientos millones de años luz más allá de las primeras estrellas y galaxias sólo hay oscuridad, la oscuridad de la segunda tarde. Más allá de esa oscuridad en el espacio, antes de esa oscuridad en el tiempo, detectamos la superficie interior de lo que parece ser una pared esférica luminosa. Parece que el universo comenzó dentro de una bola enorme, hueca y brillante.
Lo que en realidad vemos es una capa de microondas. Decimos que es una caparazón porque la teoría nos dice que tiene un espesor de 380.000 años luz. El grosor de la cáscara es solo una parte en 80 mil del diámetro de la bola. En proporción es como un globo de 2 metros de diámetro, con una piel de plástico de 25 micrómetros de espesor.
Sabemos que al principio las microondas eran luz rojiza, pero la expansión se ha estirado y enfriado la luz hasta convertirse en microondas. Esta es la luz de la primera mañana. Es como una niebla brillante que nos impide ver a través de ella. La temperatura es la misma en todas las direcciones, con una precisión de una parte en 50.000. El límite que podemos ver parece una cortina de nubes en el espacio, pero en realidad es un límite en el tiempo.
Si tratamos de ver más allá de eso, tendremos que buscar algo que comenzó a moverse hacia nosotros antes de que brillara la primera luz. Esos serían los rayos cósmicos al principio. Sin embargo, casi todos los rayos cósmicos originales se materializaron y se dividieron en rayos menos energéticos. El caparazón es el último de ellos, como lo fueron cuando se redujeron unos rayos de luz.
Si pedimos ver algo que comenzó a moverse hacia nosotros antes del comienzo, no existe tal cosa. Es inútil preguntar qué había antes del comienzo, porque el tiempo y el espacio comenzaron con la primera tarde.
Si simplemente esperamos, veremos un poco más lejos, es decir, una distancia mayor, pero no veremos nada diferente. En la década de 1950 pensábamos que esperábamos telescopios más grandes que nos permitieran ver más lejos. De hecho, esperábamos avances tecnológicos para ofrecer mejores detectores. En la actualidad, la tecnología está lo suficientemente avanzada como para ver todo lo que hay que ver. Ahora simplemente estamos esperando ampliar nuestro campo de visión. La edad del universo limita hasta donde podemos ver. Cada año que esperamos, el universo es un año más viejo y podemos ver un año luz más lejos. Eso cambia muy poco la vista porque un año luz más es una pequeña fracción de 13.700 millones de años luz.
La cantidad de tiempo pasado impone el límite presente. No es un límite en el espacio. Si el universo tiene un límite en el espacio, entonces aún no lo hemos visto. ¿Cómo sería un límite en el espacio? No esperamos una pared de ladrillos. ¿Quién podría haber hecho los ladrillos? Volvamos a la ilustración del bosque. Si el bosque es lo suficientemente grande y las personas perdidas están lo suficientemente lejos en las profundidades, lejos del borde, entonces el bosque les parece igual en todas las direcciones. No obstante, esto no significa que estén en el centro. Hay muchos lugares lejos del borde, pero solo un centro. Todos los lugares lejos del borde tienen el mismo aspecto.
Si están cerca del borde, pero no lo suficientemente cerca como para ver el borde, entonces el bosque se verá diferente en diferentes direcciones. Los árboles distantes que pueden ver en la dirección del borde son más jóvenes que los árboles que pueden ver en la dirección opuesta. Si están lo suficientemente cerca del borde para ver el borde, entonces en esa dirección pueden ver árboles con hojas verdes hasta el suelo y luz brillante más allá de ellos. El borde se verá bastante diferente de lo que pueden ver en otras direcciones.
En el universo podemos detectar luz enrojecida a microondas viniendo hacia nosotros de todas direcciones desde más allá del borde de las galaxias. Esto es análogo al borde del bosque oscuro. Podemos ver galaxias igualmente nuevas a la misma gran distancia en cualquier dirección. Sin embargo, esto no significa que estemos en el centro del universo. Veríamos lo mismo desde cualquier punto de las profundidades del universo conocido. Si estuviéramos cerca del borde del universo, entonces las galaxias del borde estarían más cerca que las galaxias distantes que vemos en otras direcciones. En cambio, vemos la primera luz fría a la misma distancia en todas las direcciones.
Oscuridad ordinaria
El cielo nocturno está lleno de microondas que quedaron de la oscuridad energética de la primera noche. Nuestros ojos no pueden detectar las microondas. En la actualidad, la oscuridad es la ausencia de luz. Eso es lo que queremos decir con “oscuridad ordinaria”.
El papel de la oscuridad ordinaria es de enfriar la tierra. Uno puede ver en el cielo unos pocos miles de estrellas brillantes, pero incluso si estuvieran juntas, no serían tan brillantes como el Sol. La Tierra recibe luz y calor principalmente del Sol, la única estrella cercana a la Tierra. Luego, la Tierra vuelve a irradiar el calor que recibe hacia el espacio exterior. La temperatura promedio del espacio es de 2.7 kelvin, menos 270º C, o menos 454º F. La exposición al cielo oscuro a esta temperatura enfría la Tierra. El ciclo de calentamiento y enfriamiento se repite cada 24 horas para cualquier porción de la superficie de la Tierra que se encuentre entre los dos círculos polares árticos. Esta rápida alternancia mantiene la Tierra a una temperatura habitable. En el próximo capítulo resumimos una lista parcial de factores que hacen que la Tierra sea apta para la vida.
Para ver más allá de las primeras estrellas, debemos ser capaces de detectar la luz que la expansión ha enrojecido aún más que el enrojecimiento de las primeras estrellas. ¿Qué es más rojo que el rojo? La respuesta es: infrarrojo, es decir, calor. Pero la primera luz se ha enrojecido o estirado o enfriado tanto que ahora ni siquiera es calor, y mucho menos luz visible. La primera luz se ha enrojecido a través del calor y las ondas milimétricas hasta llegar a las microondas. Para observarlo, debemos cambiar nuestros detectores, porque los dispositivos de carga acoplada (CCD) no son sensibles a las microondas.
El satélite Cosmic Background Explorer y la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson utilizan detectores de microondas para fotografiar la primera luz. En sus imágenes no vemos estrellas individuales ni galaxias individuales más allá de unos 13.500 millones de años luz. A una distancia de cientos millones de años luz más allá de las primeras estrellas y galaxias sólo hay oscuridad, la oscuridad de la segunda tarde. Más allá de esa oscuridad en el espacio, antes de esa oscuridad en el tiempo, detectamos la superficie interior de lo que parece ser una pared esférica luminosa. Parece que el universo comenzó dentro de una bola enorme, hueca y brillante.
Lo que en realidad vemos es una capa de microondas. Decimos que es una caparazón porque la teoría nos dice que tiene un espesor de 380.000 años luz. El grosor de la cáscara es solo una parte en 80 mil del diámetro de la bola. En proporción es como un globo de 2 metros de diámetro, con una piel de plástico de 25 micrómetros de espesor.
Sabemos que al principio las microondas eran luz rojiza, pero la expansión se ha estirado y enfriado la luz hasta convertirse en microondas. Esta es la luz de la primera mañana. Es como una niebla brillante que nos impide ver a través de ella. La temperatura es la misma en todas las direcciones, con una precisión de una parte en 50.000. El límite que podemos ver parece una cortina de nubes en el espacio, pero en realidad es un límite en el tiempo.
Si tratamos de ver más allá de eso, tendremos que buscar algo que comenzó a moverse hacia nosotros antes de que brillara la primera luz. Esos serían los rayos cósmicos al principio. Sin embargo, casi todos los rayos cósmicos originales se materializaron y se dividieron en rayos menos energéticos. El caparazón es el último de ellos, como lo fueron cuando se redujeron unos rayos de luz.
Si pedimos ver algo que comenzó a moverse hacia nosotros antes del comienzo, no existe tal cosa. Es inútil preguntar qué había antes del comienzo, porque el tiempo y el espacio comenzaron con la primera tarde.
Si simplemente esperamos, veremos un poco más lejos, es decir, una distancia mayor, pero no veremos nada diferente. En la década de 1950 pensábamos que esperábamos telescopios más grandes que nos permitieran ver más lejos. De hecho, esperábamos avances tecnológicos para ofrecer mejores detectores. En la actualidad, la tecnología está lo suficientemente avanzada como para ver todo lo que hay que ver. Ahora simplemente estamos esperando ampliar nuestro campo de visión. La edad del universo limita hasta donde podemos ver. Cada año que esperamos, el universo es un año más viejo y podemos ver un año luz más lejos. Eso cambia muy poco la vista porque un año luz más es una pequeña fracción de 13.700 millones de años luz.
La cantidad de tiempo pasado impone el límite presente. No es un límite en el espacio. Si el universo tiene un límite en el espacio, entonces aún no lo hemos visto. ¿Cómo sería un límite en el espacio? No esperamos una pared de ladrillos. ¿Quién podría haber hecho los ladrillos? Volvamos a la ilustración del bosque. Si el bosque es lo suficientemente grande y las personas perdidas están lo suficientemente lejos en las profundidades, lejos del borde, entonces el bosque les parece igual en todas las direcciones. No obstante, esto no significa que estén en el centro. Hay muchos lugares lejos del borde, pero solo un centro. Todos los lugares lejos del borde tienen el mismo aspecto.
Si están cerca del borde, pero no lo suficientemente cerca como para ver el borde, entonces el bosque se verá diferente en diferentes direcciones. Los árboles distantes que pueden ver en la dirección del borde son más jóvenes que los árboles que pueden ver en la dirección opuesta. Si están lo suficientemente cerca del borde para ver el borde, entonces en esa dirección pueden ver árboles con hojas verdes hasta el suelo y luz brillante más allá de ellos. El borde se verá bastante diferente de lo que pueden ver en otras direcciones.
En el universo podemos detectar luz enrojecida a microondas viniendo hacia nosotros de todas direcciones desde más allá del borde de las galaxias. Esto es análogo al borde del bosque oscuro. Podemos ver galaxias igualmente nuevas a la misma gran distancia en cualquier dirección. Sin embargo, esto no significa que estemos en el centro del universo. Veríamos lo mismo desde cualquier punto de las profundidades del universo conocido. Si estuviéramos cerca del borde del universo, entonces las galaxias del borde estarían más cerca que las galaxias distantes que vemos en otras direcciones. En cambio, vemos la primera luz fría a la misma distancia en todas las direcciones.
Oscuridad ordinaria
El cielo nocturno está lleno de microondas que quedaron de la oscuridad energética de la primera noche. Nuestros ojos no pueden detectar las microondas. En la actualidad, la oscuridad es la ausencia de luz. Eso es lo que queremos decir con “oscuridad ordinaria”.
El papel de la oscuridad ordinaria es de enfriar la tierra. Uno puede ver en el cielo unos pocos miles de estrellas brillantes, pero incluso si estuvieran juntas, no serían tan brillantes como el Sol. La Tierra recibe luz y calor principalmente del Sol, la única estrella cercana a la Tierra. Luego, la Tierra vuelve a irradiar el calor que recibe hacia el espacio exterior. La temperatura promedio del espacio es de 2.7 kelvin, menos 270º C, o menos 454º F. La exposición al cielo oscuro a esta temperatura enfría la Tierra. El ciclo de calentamiento y enfriamiento se repite cada 24 horas para cualquier porción de la superficie de la Tierra que se encuentre entre los dos círculos polares árticos. Esta rápida alternancia mantiene la Tierra a una temperatura habitable. En el próximo capítulo resumimos una lista parcial de factores que hacen que la Tierra sea apta para la vida.