El espacio finito, o infinito?
Ao de la Promocin de la Industria Responsable y Compromiso
Climtico
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUniversidad del Per,
DECANA DE AMERICA.
E.A.P INGINIERA GEOLOGICA.
El espacio finito, o infinito?
Curso de Redaccin.Ing. Carlos Toledo Alumno: Yaku Francisco
Gutierrez Diaz.
07-07-2014
El espacio finito, o infinito?
El universo siempre fue un mundo de curiosidades para el hombre,
fue un espacio desconocido lleno de misterios que el ser humano
quiso descubrir, y en su intento por conseguirlo tuvo un vasto
recorrido de ideas y creencias, que comenzaron como ideas mticas y
religiosas y que luego van evolucionando a unas nociones ms claras
conforme va avanzando el conocimiento cientfico humano. Pero
siempre hubo una cuestin central que avivo mas la curiosidad
humana, era el universo donde viva, un mundo definido, uno
establecido por normas limitantes y establecedoras de un final o es
que por lo contrario es un universo infinito sin lmites que nos
abra un sinfn de posibilidades para establecer su estructura y
forma?, Los principales conocimientos que tenemos del universo se
conocen gracias a los investigaciones que se han llevado en
astronoma muy especialmente en radioastronoma, gracias a ello
podemos especular sobre el origen del tiempo espacio y del
universo, como consecuencia de ello plantearnos la pregunta si el
universo es finito o infinito. Bernard es un asiduo creyente en la
expansin ilimitada del universo, basando sus ideas en el
enrojecimiento de la luz de las nebulosas o desviaciones hacia el
rojo, una similitud con el efecto dopler, y las observaciones de
las concentraciones de gas hidrogeno en las galaxias, que nos
indican un universo dinmico y evolucionista. Si bien se supone al
universo como inmenso e incognoscible solo podramos plantearnos la
interrogante mas bsica acerca de l, es el universo infinito o tiene
lmites fijos y establecidos?, muchos cientficos plantean un
universo en expansin continua, en espacial Bernard nos plantea un
universo dinmico y en expansin que tiende hacia el infinito, e
incluso se podra plantear un universo ilimitado, otros fsicos como
Ernst Mach proponen un universo finito puesto que la inercia de los
cuerpos dependen de la materia referencial o punto de referencia,
con lo cual habra una contradiccin en universo infinito ya que
existiran espacios vacios sin materia y la inercia no tendra
referencia por tanto no existira, de manera que si el universo
fuese infinito la inercia de los cuerpos seria infinita y nada
podra moverse, es elPrincipio de Mach. Hoy en da existe una
inclinacin por un universo finito e ilimitado aunque no comparto la
misma definicin. Bernar Lovell el prestigioso profesor de
radioastronoma y director de los laboratorios de Lodrell Bank, naci
en Oldland Common Inglaterra. Lovell estudio fsica en la
universidad de Bristol donde consigui un doctorado en 1936 con la
conductividad elctrica de las pelculas delgadas. Prest sus
servicios en el equipo de investigacin de rayos csmicos en la
universidad de Manchester, durante la segunda guerra mundial
trabajo para el instituto de investigacin de telecomunicaciones
(TRE). El nos habla de un universo evolutivo cambiante, en expansin
y dinmico, que se expande hacia el infinito. Se han producido
rpidos progresos en las facultades de observacin de los modernos
instrumentos astronmicos durante las ltimas dcadas; se ofrecen
alternativas de evidente oscuridad para la interpretacin
contempornea de la teora de la relatividad; y la cosmologa se ha
entrelazado en grado considerable con dificultades teolgicas,
filosficas y ciertamente emocionales, y no podrn acaso ser estas,
en suma, parte de la solucin que estamos buscando al problema?,
algunos aspectos del contenido de este escrito pueden ser
especulativos, pero el tema es apasionante y de profunda
importancia en la poca actual. El enrojecimiento de la luz de las
nebulosas extragalcticas, o sea, el corrimiento de las ondas
espectrales hacia el rojo, haba sido descubierto antes por Slipher.
la interpretacin de Hubble de ese corrimiento hacia el rojo como un
efecto Dopler resultante de la recesin de la nebulosa, fue de gran
importancia en cosmologa. Las distancias de muchas de las nebulosas
extragalcticas mas prximas pueden ser calculadas segn varios
mtodos, como la comparacin del brillo aparente de ciertos tipos de
estrellas; y en esos casos Hubble hallo que haba una relacin lineal
entre la distancia y la magnitud del enrojecimiento o
desplazamiento hacia el rojo de las lneas espectrales. La deduccin
fue que el universo esta expandindose y que a medida que penetramos
en el espacio aumenta mas y mas el grado de recesin de las
nebulosas. En el lmite de penetracin de los telescopios pticos hace
veinte aos podan observarse nebulosas extragalcticas a distancias
de 2000 o 3000 millones de aos luz[footnoteRef:1], y esas galaxias
se estaban apartando de nosotros a velocidades que eran una fraccin
apreciable de la luz. Se apreciaron desviaciones del 20% de la
velocidad de la luz, o sea, ms de 50 000 km por segundo. Este rasgo
notable del universo observable se nos presenta como la misma
esencia del problema cosmolgico. Es decir, que el inmenso nmero de
nebulosas observadas con los telescopios no existe en un universo
fijo o esttico, sino en un universo que se expande en enorme medida
y por cuestin lgica que se expande al infinito. Este concepto de de
la expansin del universo hacia el infinito a velocidades
inconmensurables es difcil de aceptar, y muchos han discutido la
interpretacin del corrimiento hacia el rojo, pero acsticamente el
efecto dopler es bien aceptado y tiene su manifestacin corriente en
la variacin del tono de un silbato del tren o del claxon de un
coche en movimiento relativo con respecto al observador. Por un
lado hoy en da ningn astrnomo discute el efecto del corrimiento
hacia el rojo de las nebulosas, lo que se discute es su origen, tal
puede ser la prdida de energa de la luz al atravesar tan vastas
regiones de espacio y tiempo, pero no es racional abandonar este
principio a favor de la introduccin artificial de leyes que fueran
diferentes en las partes remotas del universo. Por lo tanto, hemos
de aceptar sin ms discusin la implicacin del desplazamiento hacia
el rojo[footnoteRef:2] de que estamos viviendo en un universo en
expansin hacia el infinito, y que el grado de esta aumenta con la
distancia. Esta expansin el universo plantea de forma aguda el
problema de su origen: hubo un comienzo en el tiempo?, habr un
fin?, cmo surgi la existencia enorme da material que ahora forma
las galaxias y las estrellas? y es el espacio un lugar limitado o
abierto a la expansin?, la complejidad del problema parece
infinita. [1: Unao luzes una unidad dedistancia. Equivale
aproximadamente a 9,461012km(9460730472580,8km, ms exactamente).Es
calculada como la longitud que recorre laluzen unao. Ms
formalmente, un ao luz es la distancia que recorrera unfotnen el
vacodurante unao juliano(365,25das de 86400s) a lavelocidad de la
luz(299792458m/s), a una distancia infinita de cualquiercampo
gravitacionalocampo magntico. (Wikipedia . (2014). Ao luz . 2014,
de Fundacion Wikimedia inc. Sitio web:
http://es.wikipedia.org/wiki/A%C3%B1o_luz)] [2: Enfsicayastronoma,
elcorrimiento al rojo,acercamiento hacia el rojoodesplazamiento
hacia el rojo(en ingls:redshift), ocurre cuando laradiacin
electromagntica, normalmente laluz visible, que se emite o refleja
desde un objeto es desplazada hacia el rojo al final delespectro
electromagntico.Otro mecanismo de corrimiento hacia el rojo es
laexpansin mtrica del espacio, que explica la famosa observacin de
los corrimientos al rojo espectrales degalaxiasdistantes,quasarsy
nubes gaseosas intergalcticas se incrementan proporcionalmente con
su distancia al observador. Este mecanismo es una caracterstica
clave del modelo delBig Bangde lacosmologa fsica.(Wikipedia .
(2014). Corrimiento al rojo. 23 Mayo del 2014, de Wikimedia Sitio
web: http://es.wikipedia.org/wiki/Corrimiento_al_rojo)]
Ernst Mach quien estudio en Viena, labor como catedrtico de
matemticas en la universidad de Graz y como catedrtico de fsica
experimental en la universidad de Praga, paso residir en Viena
desde 1895 y logro una especial atencin desde 1900, siendo muy
elogiado y tambin muy controversial hasta 1908 por su postulado y
sus aportes. Mach realiz importantes descubrimientos en los campos
de la ptica, la termodinmica y la acstica. Sus escritos desempearon
un papel importante en la formulacin de la teora de la relatividad
de Albert Einstein. Incluso Einstein ley a Mach cuando era
estudiante y se sinti seguidor suyo por los aos de 1902, en
especial Einstein se intereso por El desarrollo de la mecnica y El
anlisis de las sensaciones, escritos por Mach. Einstein reformulo
en parte las ideas de de mach en especial el principio de Mach: la
masa inercial no es una caracterstica intrnseca de un mvil, sino
una medida de su acoplamiento con el resto del universo. Ahora
tomando en consideracin el postulado de Mach, l cual nos propone un
principio, que se enuncia de la siguiente forma:La inercia de
cualquier sistema es el resultado de su interaccin con el resto del
universo. En otras palabras cada partcula del universo ejerce una
influencia sobre todas las dems.Los sistemas de referencias
inerciales solo existen debido a la existencia de estrellas
inmviles, es decir las masas alejadas del universo. En ese caso el
cuerpo solo acelera porque opone resistencia respecto a las
estrellas inmviles.
El fsico Vasily Yanchilin propuso una nueva interpretacin del
principio de Mach:
Si alejamos un cuerpo experimental de las masas grandes del
universo, la indeterminacin cuntica en su movimiento empezar a
crecer .Como la constante de Planck se determina por el potencial
gravitatorio creado por todas las masas que existen en el universo,
fuera del universo la constante de Planck tendera al infinito,
mientras que cuanto ms cerca a un cuerpo enorme, menor ser su
valor. A medida que se aleja de todas las masas del universo, crece
la indeterminacin cuntica en el movimiento de los cuerpos, as como
la indeterminacin cuntica en el movimiento de de las partculas
elementales de las cuales estn compuestos todos los cuerpos. Por
eso los cuerpos macroscpicos, alejados de todas las masas del
universo, se desintegran en partculas elementales. La
indeterminacin en el movimiento de las partculas elementales ser
tan alta que las partculas ni siquiera tendrn la trayectoria
aproximada del movimiento. Es obvio que la nocin del sistema de
referencia en reales condiciones pierde su sentido fsico. Las
nociones de tiempo y espacio carecern de sentido. De acuerdo con la
nueva interpretacin nuestro universo est rodeado por el caos. Este
planteamiento que indica al universo rodeado por el caos no es ms
que el lmite de la materia pero no del espacio, pues este es
infinito en extensin. No podemos imaginar un universo limitado pues
siempre el espacio tiende a la nada. Pero qu pasara si tenemos un
cuerpo en el espacio y lo soltramos, caera y seria atrado por un
cuerpo mas grande, ahora pensemos en el mismo cuerpo pero sin estar
rodeado de materia que pueda ejercer atraccin sobre l, adonde caera
en el vaco, hacia abajo, pero en el espacio la nocin de abajo y
arriba pierde sentido , su movimiento seria indeterminada pues no
hay masa que ejerza fuerzas sobre dicho cuerpo, de esta manera la
dinmica del cuerpo no existira, y tendramos que plantearnos un
universo esttico e finito para poder explicar fenmenos como este.
Imaginemos que hemos llegado a los confines del universo y ya no
podemos avanzar ms, que es lo que haras si te encuentras t all, la
interrogante que surgira es qu hay ms all? , pues si no es materia,
solo existira la nada y la nada es vaca e infinita. Imagnese al
universo como una esfera, pero que hay fuera de la esfera, sigues
avanzando y llegas a otra esfera que rodea la esfera, y as en tu
camino vas encontrndote con infinidades de esferas, pues incluso
toda la materia que existe, todas las galaxias, todas las nebulosas
y todas las estrellas, solo serian un punto en comparacin con la
nada. Pues aunque no quieran aceptarlo los fsicos al final de todo,
la nada, ocupa todo el espacio infinito que rodea todo lo creado
por el Big bang, y mientras la gran explosin se siga expandiendo ir
conquistando espacios de nada, creando materia. Pues que hubo al
inicio del universo, al inicio del Big bang, aunque digamos que fue
un tipo de materia primigenia, incluso esta tiene su origen en la
nada catica o materia oscura, y todo lo que se ve parece salir de
ella, incluso las partculas fundamentales y las cuerdas en un
inicio parecen tener su origen en la nada. Si planteamos un espacio
limitado es querer creer que as es por temor a caer en la
descomunal nada, pero no nos damos cuenta que estamos en un
verdadero acierto, los confines del universo a cuya fuerza o
estructura se le llama materia oscura no es ms que la nada hecha
realidad, y nos resulta un espacio infinito en la nada y un
universo en expansin, que va expandindose en un campo de nada, esta
infinitud el universo hace que las posibilidades sean tambin
infinitas y hace que todo pueda suceder, sin imaginar que fenmeno
fsico o qumico sea. Y queridos compaeros, todo puede suceder,
crear, imaginar e idealizar pues vivimos en un universo infinito
con infinidad de posibilidades.
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