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¿Te has preguntado alguna vez hasta dónde llega el universo? En este fascinante documental sobre el universo, descubrirás los límites del cosmos y cómo se forman los misterios que lo rodean. Acompáñanos en un viaje épico que transforma tu percepción de la realidad. A través de impresionantes visuales y explicaciones de expertos, entenderás conceptos complejos de manera sencilla y cautivadora. Desde las galaxias lejanas hasta la energía oscura, cada segmento del video te acercará más a la comprensión de nuestro vasto universo. Experimentarás la curiosidad que impulsa a científicos y soñadores por igual a explorar lo desconoc. No es solo un documental; es una invitación a expandir tu mente y dejarte maravillar por las maravillas del espacio. ¡No te lo pierdas! Suscríbete a nuestro canal para más contenidos que te inspirarán a seguir explorando los límites de la ciencia y el cosmos.
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**documental universo, límites del universo, exploración espacial, galaxias, energía oscura, misterios del cosmos, astrofísica, vida en el universo, teorías del Big Bang, expansión del universo**
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00:00Hace una eternidad, nuestros antepasados iniciaron las primeras exploraciones del mundo conocido,
00:09una búsqueda limitada por la distancia que podían recorrer a pie. Después empezaron
00:14los viajes por mar abierto, navegando hacia horizontes lejanos y llegando a tierras antes
00:19inimaginables. Pero hasta que no dirigimos la mirada hacia las estrellas, tratando de
00:26ver más allá del cielo azul y penetramos en el oscuro abismo del espacio, ¿no captamos
00:32la verdadera inmensidad de la existencia? Creo que la astronomía es la ciencia más
00:38antigua, porque si lo piensas, todas las comunidades del planeta han mirado siempre hacia el cielo
00:43y se han preguntado a qué distancia estarán esos objetos, qué tamaño tendrá el universo.
00:50El universo desconocido es un territorio que siempre ha estimulado nuestra imaginación
01:01y nos atrae. A medida que nos adentramos en la misteriosa extensión más allá de los
01:07objetos situados en nuestra órbita y hacia los planetas más lejanos del sistema solar,
01:12cada año luz cartografiado despliega un aluvión de nuevas preguntas. Algunas las hemos aclarado,
01:18pero otras siguen desconcertando a las mentes más brillantes. Sobre todo existe un gran
01:24interrogante. ¿Dónde acaba el universo si es que tiene un final?
01:30La idea de que el universo sea infinito resulta complicada de entender, porque en nuestras experiencias
01:36cotidianas todo con lo que interactuamos es algo finito. Por tanto, que el universo sea infinito
01:45y entender lo que eso implicaría es algo que nos cuesta comprender.
01:51El ciclo de vida y muerte, principio y final, define la realidad tal como la conocemos. De los
01:58microbios a los humanos y el propio cuerpo celeste en el que vivimos, todo tiene una fecha
02:03de caducidad grabada en el calendario cósmico. Aún así, ¿y el espacio que nos albergan?
02:09¿Tiene límite el cosmos? O como dicen algunas teorías, ¿no se ajusta a la norma y se expande
02:16sin cesar hacia el enigma que es el infinito?
02:18Misterios del universo. ¿Universo infinito?
02:40Igual que el mar abierto, el espacio parece algo vacío, oscuro e inmóvil. Pero si lo observamos
02:50mejor, descubriremos un asombroso panorama rebosante de actividad. Esto es el campo profundo
02:57extremo del Hubble, un mosaico captado por el telescopio espacial Hubble durante una década
03:02a principios del siglo XXI. Cada punto luminoso que vemos no es una estrella ni un planeta,
03:09sino toda una galaxia, igual que nuestra Vía Láctea.
03:13El campo profundo extremo del Hubble es un fragmento del espacio de más o menos una décima
03:20parte del tamaño de la Luna. El Hubble observó esa pequeña región durante mucho tiempo
03:27para captar todos los fotones posibles presentes y lo que captó es que esa pequeña zona, que
03:34parecía vacía, estaba repleta de manchas rojas, que en esencia son galaxias. Para nuestra
03:43sorpresa, al examinar esas imágenes obtenidas durante esa larga exposición, descubrimos que
03:50esa pequeña parte del espacio estaba llena de galaxias, miles y miles de ellas. Eso nos hizo
03:56comprender que el cosmos tiene tal envergadura y escala, que aunque observemos una mínima
04:03zona del espacio, veremos que hay decenas de miles de galaxias. Esta es la imagen cósmica
04:10más profunda que la humanidad haya logrado, lo que nos ayuda a hacernos una idea más clara
04:15sobre el universo observable. Y es solo un pequeño fragmento de lo que muchos creen, que es una
04:21imagen muchísimo más amplia. El universo observable es extensísimo. Contiene de doscientos mil millones
04:30a dos billones de galaxias, cada una con infinidad de estrellas, planetas e inmensas posibilidades,
04:39también posibilidades de vida. Cada una de esas galaxias contiene cientos de miles de millones
04:47de estrellas, o quizá más. Son más estrellas que todos los granos de arena de la Tierra.
04:54Es tan enorme que la luz tarda casi cien mil millones de años en atravesarlo de un lado
05:00a otro. En el extremo de ese radio de cuarenta y seis mil millones de años luz, los astrónomos
05:06no encuentran un borde, sino más bien un horizonte que puede ofrecer descubrimientos
05:11aún más extraordinarios al franquearlo. El universo observable está limitado por el
05:17llamado horizonte cósmico, que es similar al horizonte que vemos en el mar. Ese horizonte
05:23cosmológico es el límite del que podemos recuperar la información emitida y que nos llega ahora.
05:31La distancia de visión en todas direcciones tiene un límite. Lo marca la distancia máxima
05:37que la luz ha tenido tiempo de recorrer desde el inicio del universo. Y eso es lo que define
05:41el límite del volumen observable.
05:44Pero, ¿cómo llegamos a esa noción de universo que mide cuarenta y seis mil millones de años
05:49luz en todas direcciones? Y sobre todo, ¿qué es lo que no podemos ver?
05:54La imagen actual del cosmos observable se ha ampliado mucho. Durante siglos, los exploradores
06:02intentaron representar el escenario celeste sin nada más que la simple vista, creando
06:07constelaciones y cartografiando enormes zonas del cielo para descubrir las propiedades del
06:13universo y nuestro lugar en él. De modo que conocer el firmamento, el cielo visible, era
06:20una habilidad totalmente esencial para nuestros antepasados. Conocían muy bien los movimientos
06:26de los cuerpos celestes en el cielo. Usaban ese dato para orientarse, para medir el tiempo
06:32o las estaciones. E incluso crearon historias sobre esas estrellas y pautas para recordarlas.
06:41Saber lo que había más allá del brillo de las estrellas dependió durante mucho tiempo
06:46de la imaginación y la observación a distancia. Hasta el siglo XVII no contamos con uno de
06:53los primeros telescopios astronómicos, creado por el célebre polímata Galileo Galilei, que
06:59mejoró drásticamente lo que veíamos del cielo nocturno, ampliando el tamaño de los
07:04objetos treinta veces. El telescopio de Galileo fue un invento increíble que cambió cómo veíamos
07:12el cielo y la forma de entender el universo. Uno de los principales descubrimientos hechos
07:19con los primeros telescopios fue que parecía haber estrellas a nuestro alrededor, muchísimas,
07:25y también objetos, que por entonces se llamaban nebulosas. Así que, en cierto modo, el primer
07:31telescopio nos permitió comprender que el universo era mucho mayor de lo que creíamos.
07:35El humilde instrumento de Galileo ha evolucionado hasta las complejas obras maestras de la ingeniería
07:43usadas ahora, tales como el telescopio Hubble, que nos ofrece una imagen del espacio interestelar
07:49con un detalle sin precedentes. Los telescopios actuales permiten observar el mundo en infrarrojos,
07:57rayos X y rayos gamma, para entender de verdad lo que ocurre en él. Lo fascinante de los nuevos
08:08telescopios es que, además de aclararnos incógnitas sobre el universo, nos muestran tantas novedades
08:17sobre él que surgen nuevas preguntas. Pero ni siquiera la tecnología moderna puede aclararlo todo.
08:24Para poder saber qué hay más allá del horizonte cósmico, necesitamos teorías sólidas,
08:30modelos matemáticos demostrables que nos permitan barajar posibilidades. En esa búsqueda
08:37intelectual, Albert Einstein es uno de los grandes teóricos de la física moderna, y sus ideas
08:43siguen sustentando casi todo lo que sabemos sobre el universo actualmente. Una de las principales
08:50predicciones de la teoría de la relatividad especial de Einstein es la idea de que la
08:55luz viaja a velocidad constante, sin importar cómo se la observe, y que esa velocidad es
09:00la mayor a la que cualquier cosa puede viajar. Así que ese es el límite de velocidad cósmica,
09:06la de la luz.
09:08La velocidad constante de la luz marca un límite en el universo observable, y también
09:14hasta qué punto del pasado podemos hacer observaciones.
09:18Mirar a través de un telescopio es, en cierto modo, como hacerlo a través de una máquina
09:24del tiempo. Eso se debe a que la luz procedente de una galaxia distante, por ejemplo, tarda
09:30en llegar hasta nosotros. Incluso tomando como ejemplo nuestro Sol, su luz tarda unos ocho
09:35minutos en llegar a la Tierra. Como tarda un tiempo en llegarnos, lo que vemos al observar
09:40una galaxia muy lejana es la luz emitida hace cientos o miles y miles de años luz.
09:46Einstein propuso que la velocidad de la luz es constante en nuestro cosmos, sin importar
09:52quién la mida o lo rápido que se mueva. No obstante, para que eso tuviera sentido,
09:57tuvo que alterar un componente clave del modelo estándar de la física. El espacio y el tiempo
10:03no podían ser absolutos. Por el contrario, debían de estar unidos en una cuarta dimensión,
10:08conocida como espacio-tiempo. Imaginen que un arquitecto dibuja una casa en un papel
10:16en blanco. El dibujo es bidimensional, pero luego ese dibujo de la casa se convierte en
10:22un edificio real que es tridimensional. Con el espacio-tiempo pasa algo similar, solo
10:29que no partimos de algo bidimensional, sino de algo que es tridimensional y luego le añadimos
10:35una cuarta dimensión, que es el tiempo. Lo que Einstein propuso fue extraordinario. Dijo
10:40que en un plano tenemos una posición X e Y y si añadimos un volumen tenemos un espacio
10:45tridimensional. Pero para calcular una distancia debía incluirse la dimensión del tiempo.
10:51Y la forma en que relacionó el valor temporal con la posición tridimensional fue mediante
10:58la velocidad de la luz como una constante en esa ecuación. Fue increíble que se atreviera
11:05a enfrentarse al status quo para definir una nueva teoría que todavía sigue vigente a día
11:12de hoy.
11:13Una forma de comprender el espacio-tiempo es imaginarse viendo una película. ¿Qué
11:21pasaría si en vez de ver cada fotograma de la película secuencialmente, uno tras otro,
11:27pudiéramos verlos todos juntos, colocándolos en hilera sobre una mesa o apilándolos en
11:33un cubo tridimensional? Entonces podríamos ver la película entera. El pasado, el presente
11:41y el futuro de ella a la vez. Así sería más o menos experimentar el espacio-tiempo
11:47en 4D, porque distintos períodos de tiempo serían lugares distintos dentro de esa estructura
11:54tetradimensional.
11:56Einstein utilizó esa idea del espacio-tiempo como lienzo para una de sus teorías más perdurables.
12:02Einstein formuló la relatividad especial, pero no sabía aún cómo incorporar la gravedad
12:07en ella. Le llevó 10 años más, pero al final formuló una teoría más completa, llamada
12:13teoría general de la relatividad, que incluía el efecto de la materia y la gravedad.
12:19Lo que postula la relatividad general es que el espacio afecta al comportamiento de la materia
12:26con otra materia, pero que esa materia y sus interacciones también afectan al espacio.
12:35Cambian la curvatura del espacio a su alrededor.
12:39La relatividad general luego sugiere que la distribución de materia y masa es la que hace
12:45que la energía del universo esté relacionada con su contenido de masa, y que ese contenido
12:51de masa curva o deforma el espacio-tiempo. Y esa deformación del espacio-tiempo, a su
12:57vez, rige cómo se mueven las cosas. Por ejemplo, los planetas orbitan alrededor de estrellas
13:03porque intentan moverse en línea recta, en una trayectoria acelerada, pero se mueven en
13:08ese espacio deformado, y entonces esa trayectoria acaba siendo un círculo o una elipse.
13:13Basándose en el éxito de su trabajo, Einstein aplicó enseguida su teoría de la relatividad
13:21a un modelo del universo, proponiendo un cosmos estático, finito y espacialmente curvo,
13:27bastante parecido al globo esférico del planeta Tierra.
13:31Empezó imaginando lo que llamamos un universo estático, con una distribución uniforme de
13:36la materia. Pero una gran pega de ese modelo es que era inestable bajo la influencia de la
13:40gravedad. La fuerza gravitatoria acabaría tirando de los objetos, provocando que ese
13:46universo se hundiera sobre sí mismo o tal vez incluso que se expandiera hacia afuera.
13:50Cuando formuló esa teoría, Einstein solo conocía un universo que era en la práctica estático. No
13:58todas las estrellas de nuestra galaxia se separan, no se juntan. Giran alrededor de un centro, pero la
14:04estructura alrededor de la que giran parece estable. Así que tuvo que imaginar que el universo era
14:10estático en la práctica. Y la incógnita era cómo podría ser posible. Si existiera una fuerza
14:16gravitatoria atrayéndolo sin cesar, no podría ser realmente estático. Sería como lanzar una pelota
14:22al aire y que se quedara suspendida en lo alto. Tenía que haber algún otro término o fuerza. De modo
14:29que, como no había ninguno en sus ecuaciones capaz de aquello, lo añadió. Se dio cuenta de que no sabía
14:35exactamente cómo funcionaba la gravedad. A lo mejor le faltaba algún término a la ecuación. Así que
14:40añadió uno constante para equilibrar la contribución gravitatoria de la materia y evitar que todo acabara
14:46aglutinado. Para que sus ecuaciones se adaptaran a la idea del universo estático, introdujo lo que se
14:52conoce como constante cosmológica. La constante cosmológica fue una propuesta desconcertante para un
14:58tema muy controvertido. Y a medida que avanzaba la tecnología, el estado del cosmos pasó a ser algo
15:05que muchos científicos brillantes buscaron definir. Dos de ellos, en 1920, expusieron sus ideas en el
15:12Museo Nacional de Historia Natural de los Estados Unidos. En el monumental Gran Debate, Harlow Shapley
15:18y Herbert Curtis defendieron tesis opuestas respecto a la pregunta más frecuente de la época. ¿Hasta dónde
15:25llega nuestro universo? El tema principal del Gran Debate eran las nebulosas en espiral,
15:31nubes de gas que se creía que existían dentro de la Vía Láctea. Herbert Curtis opinaba que esas
15:38nebulosas eran universos-isla o incluso galaxias aparte. Por el contrario, Harlow Shapley creía que
15:46las nebulosas en espiral estaban en realidad dentro de nuestra galaxia y que la propia Vía Láctea era el
15:53límite de todo. El Gran Debate fue el primer momento en el que nos adentramos en el universo
16:00de forma conceptual, donde imaginamos que se extiende más allá de nuestra galaxia. De repente,
16:08comprendimos que el universo que nos rodea es mucho mayor y contiene muchísimos más ejemplos de lo que
16:16vemos a nuestro alrededor. El debate, no obstante, junto con la inmensurable constante cosmológica
16:23de Einstein, quedó en parte obsoleto en 1923, cuando el astrónomo Edwin Hubble amplió las nociones
16:30comunes que teníamos sobre el universo. Mientras trabajaba con el telescopio Hooker en California,
16:36Hubble observó un fenómeno peculiar en el cielo nocturno. Allí, dentro de la nebulosa de Andrómeda,
16:42vio el tenue resplandor de una estrella variable, Cefeida. Cuando observamos el cielo nocturno,
16:49vemos las estrellas como algo que no cambia, pero muchas de ellas son variables. Su brillo cambia,
16:58y en algunas, con determinada periodicidad. Una estrella Cefeida tiene una inestabilidad que la
17:05hace pulsar. La gravedad la atrae, pero luego el material se calienta, se vuelve más opaca,
17:10y después la presión proyecta su brillo de nuevo. Eso ocurre a intervalos perfectamente
17:16regulares, como un reloj. Lo que se descubrió sobre las Cefeidas fue que el periodo de pulsación
17:23está relacionado con su brillo intrínseco, con la cantidad de energía que emite por segundo.
17:29De pronto tuvimos una forma de medir la distancia a una variable Cefeida, porque si puede medirse
17:35su periodo de pulsación, sabemos la intensidad de su brillo y cuánta energía emite. Después
17:42se compara con el brillo que presenta, y puede calcularse la distancia. Midiendo el periodo
17:46de pulsación de las Cefeidas y conociendo su luminosidad, que es su brillo intrínseco,
17:51podemos calcular su distancia.
17:53Esas estrellas son como faros que nos permiten medir con precisión la distancia de las galaxias.
18:00Cuando se detectó la primera estrella, Cefeida, en Andrómeda, pudo calcularse la distancia de
18:05esa galaxia, y se vio que estaba mucho más lejos que cualquier objeto de nuestra galaxia. No solo
18:13estaba más lejos, sino que había una gran separación entre ambas, así que tenía que ser
18:19otra galaxia. De la noche a la mañana, nuestra idea sobre la escala del universo cambió
18:25totalmente. Las mediciones del Hubble revelaron que los remolinos luminosos del cielo no eran
18:31nebulosas, sino galaxias enteras que estaban más allá de la nuestra. La Vía Láctea no era un universo
18:38isla después de todo, sino un minúsculo fragmento de un tapiz cósmico mucho mayor. Los descubrimientos
18:45de Hubble cambiaron totalmente nuestra perspectiva sobre el cielo nocturno, pero también generaron
18:51una nueva preocupación, ya que los sistemas fuera de nuestro hogar galáctico o segumbio
18:55parecían retroceder gradualmente hacia las profundidades del espacio. Utilizando las
19:02Cefeidas, Hubble logró medir las distancias hasta una gran cantidad de galaxias. Además
19:07pudo examinar el efecto Doppler, el desplazamiento hacia el rojo o el azul de su luz, para averiguar
19:13si esas galaxias se acercaban o se alejaban de nosotros. El desplazamiento hacia el rojo
19:19puede entenderse igual que la sirena de una ambulancia. Por ejemplo, cuando la ambulancia
19:25se acerca, captamos que la frecuencia de la sirena aumenta, mientras que cuando se aleja,
19:31percibimos que disminuye. Otra forma de hablar sobre las frecuencias es mediante la luz. Las
19:37características de la luz dependen de su color. La azul tiene mayor frecuencia y la roja la
19:43tiene menor. Si sabemos cuál debería ser la frecuencia, el color, y lo vemos levemente
19:50desplazado hacia el azul o hacia el rojo, podemos saber si ese objeto se mueve hacia nosotros
19:57o si se aleja. Descubrió la extraña correlación según la cual, en primer lugar, todas las
20:03galaxias que podían medirse, siempre que estuvieran más allá de determinada distancia, se alejaban
20:09de nosotros. Y en segundo lugar, que cuanto más lejos estaban, más rápido se alejaban.
20:14Una explicación coherente para ello sería que si el propio universo se estaba expandiendo,
20:18entonces todas las galaxias se verían alejándose de nosotros. Así que Hubble había descubierto
20:23la expansión del universo. La afirmación de Hubble se aceptó bastante rápido. Desde
20:30luego, cuando Einstein oyó hablar de ella, vio que resolvía el complicado problema con
20:36el que había tenido que lidiar teóricamente. La constante cosmológica de Einstein no concordaba
20:43con la observación. Se retiró de las ecuaciones en ese momento, y Einstein la calificó como
20:50su mayor error. Hubble también dedujo que cuanto más alejada está otra galaxia, más
20:56rápido se distancia de la Vía Láctea, una observación que hoy se conoce como Ley de
21:01Hubble.
21:04Uno de los descubrimientos más fascinantes que se hayan hecho fue que nuestro universo
21:10no es estático, sino que se expande. Eso se denomina expansión del universo. Y la ley
21:17que nos dice la velocidad a la que se mueven las galaxias se llama Ley de Hubble, que dice
21:23que la velocidad de la galaxia que se aleja de nosotros es proporcional a su distancia.
21:30Cuanto más lejos esté, más rápido se mueve. Podemos demostrarlo con este globo. Imaginen
21:37que la superficie del globo es como nuestro universo tridimensional, y que cada uno de estos
21:44puntos es una galaxia. Ahora pondré un punto verde que hará las veces de nuestra galaxia,
21:52para que veamos cómo está en relación con las demás. Cuando inflo el globo, eso simula
22:00la expansión de nuestro universo. Si se fijan bien, verán que todas estas galaxias se alejan
22:09entre sí. Porque el espacio vacío entre ellas, la superficie del globo, se expande.
22:18Podemos medir esa expansión en el globo. Estoy midiendo la distancia desde nuestra galaxia
22:25hasta la más cercana, Andrómeda, y me da unos dos centímetros. Pero ahora esperemos
22:32un poco. Al inflar más el globo, al aumentar la expansión del universo, se han distanciado
22:39aún más. Ahora nuestra vecina más cercana está a tres centímetros de nosotros en el
22:45globo. Las demás se han alejado mucho más de nosotros en el mismo tiempo. Desde nuestro
22:50punto de vista en la Vía Láctea, todas las galaxias parecen alejarse. Pero desde este
22:57punto naranja, desde esta otra galaxia, cualquiera que viva ahí vería lo mismo. También estaría
23:04de acuerdo en que cada galaxia se aleja más rápido cuanto más lejana está. Así es la
23:10expansión de nuestro universo. Pero ¿a qué ritmo está ocurriendo esa expansión? ¿A qué
23:16velocidad se está estirando nuestro tejido interestelar? Hay varios métodos para medir
23:21la expansión del universo. Todos son bastante complejos. Y ahora mismo estamos en un momento
23:29en el que todos esos métodos nos dan resultados distintos. Averiguamos cómo medirla y obtuvimos
23:37valores. El problema es que son dos valores diferentes. Ambos tienen algún error experimental
23:42asociado. Los valores proceden de dos grupos de datos distintos, del universo distante y del
23:48universo local. Esas dos mediciones no concuerdan. Eso plantea la pregunta de si habrá algo
23:53más en la expansión del universo, aparte de lo que describe la relatividad general.
23:59Calcular la constante de Hubble podría decirnos mucho sobre la evolución del universo y sobre
24:04su destino. No obstante, aunque calcular ese valor sigue siendo difícil, al menos podemos
24:11basarnos en el movimiento hacia afuera de las galaxias para imaginar un posible origen.
24:17El Big Bang. La teoría del Big Bang surgió a finales de la década de 1940 como consecuencia,
24:26en gran medida, de las observaciones de Hubble. De hecho, todo el cosmos parece como el resultado
24:33de una explosión gigantesca. Esa fue una de las consecuencias más extremas de esa teoría.
24:42Resulta que no estábamos en un universo estático donde todo sucedía indefinidamente. Estábamos
24:48en una historia dramática finita con un inicio concreto. La teoría del Big Bang dice que en
24:55el pasado todo estaba más compactado, era más denso, estaba más caliente y también más
24:59liso y uniforme. Y con el tiempo se fue expandiendo, se enfrió y se fue agrupando para formar estructuras,
25:05las estrellas y galaxias que vemos ahora a nuestro alrededor.
25:09Hemos hecho multitud de observaciones que demuestran que eso puede ser cierto.
25:16En 1965, dos radioastrónomos captaron por casualidad una señal que parecía provenir de
25:22todas las zonas del cielo a la vez. Aquel zumbido leve pero persistente, según pronto descubrirían
25:29era el eco térmico del nacimiento del cosmos. La prueba más sólida que respaldaba el Big Bang.
25:37La radiación cósmica de microondas es una niebla electromagnética que nos llega desde
25:43todas las direcciones. La radiación cósmica de microondas es la luz más antigua que podemos ver
25:49cuando escudriñamos las zonas más distantes observables. Data de una época anterior a que
25:56hubiera estrellas, galaxias y que incluso los átomos fueran estables. Por eso a menudo
26:03decimos que es la foto de bebé del universo. Nos muestra cómo era su infancia. Vemos un
26:09brillo uniforme. La radiación nos llega desde todas direcciones, con casi la misma intensidad
26:14en todas partes. Por la velocidad de expansión, podemos retroceder en el tiempo hasta el momento
26:22en el que todo estaba condensado en un punto. Y ese momento ocurrió hace unos 13.700 millones
26:29de años. Aparte de contener las pistas de nuestro nacimiento, la radiación cósmica de
26:35microondas, o RCM, revela pautas que pueden darnos datos sobre el contenido y el comportamiento
26:41del universo, tal vez acercándonos al descubrimiento de su posible límite. Una observación asombrosa
26:48en concreto es que el espacio, a gran escala, parece ser uniforme. En cosmología, la homogeneidad
26:56significa que el universo tiene el mismo aspecto en todas las escalas, con materia y energía
27:01distribuidas de modo uniforme. La isotropía implica que el universo es más o menos igual
27:05en cualquier dirección que miremos. La gente imagina el Big Bang como una explosión que
27:10se expandió desde un único punto central. Pero esa idea no encaja, porque entonces habría
27:16una dirección preferida para la distribución de la materia en el universo. Podríamos retroceder
27:21hasta ese punto y comprobar que todo irradió desde allí. Pero no es eso lo que vemos.
27:25Vemos que, a gran escala, todo parece homogéneo. Por lo tanto, una descripción más precisa
27:30del Big Bang sería como algo que ocurrió en todas partes a la vez. Por tanto, todo
27:36se expande uniformemente, es decir, que cada punto se aleja de todos los demás. Lo que
27:40queremos decir es que el estado de las cosas entonces era distinto al de ahora, pero ha
27:45evolucionado de modo uniforme en todo el espacio. Por eso, miremos donde miremos, en cualquier
27:50dirección, vemos más o menos lo mismo a gran escala. No se puede precisar cuál es
27:55el centro del universo, porque el universo en sí no tiene un límite o una frontera.
28:02Es como estar en la superficie de un globo e intentar averiguar dónde está el centro.
28:07Inicialmente, el Big Bang explicó muchas cosas, pero no resolvió del todo el rompecabezas
28:13cósmico. Durante un tiempo, los científicos no lograron entender por qué era tan enorme
28:18el universo. ¿Cómo podían ser tan similares las galaxias distantes cuando, según la cronología
28:25del Big Bang, nunca habrían tenido la oportunidad de interactuar? Para resolver esas preguntas,
28:31un grupo de astrónomos propuso la teoría de la inflación cósmica. Con la inflación
28:37cósmica pretendía ofrecerse un mecanismo plausible para la formación del universo. Se
28:44cree que durante la inflación cósmica el universo se expandió 10 elevado a 26 veces
28:49su tamaño, es decir, un 1 con 26 ceros después, en solo una fracción de segundo. Y se cree
28:56que ese es el motivo de que el universo ahora parezca tan uniforme a gran escala.
29:03La inflación se produciría a un ritmo increíble. Objetos subatómicos menores que un protón
29:09adquirirían una escala macroscópica, como un metro en una diminuta fracción de segundo.
29:16El concepto del Big Bang, al combinarse con la inflación cósmica, un periodo explosivo
29:21de crecimiento exponencial, cobra sentido en un universo en expansión uniforme. Sin embargo,
29:28plantea otra pregunta preocupante. ¿Continuará ese estiramiento energético eternamente? ¿O acabará
29:35llegando a un límite? ¿Revertirá su movimiento? Y como un globo, se desinflará y acabará en
29:41una gran implosión. Para calcular las consecuencias de un límite cósmico, primero debemos averiguar
29:48si existe. Aunque la distancia física observable tiene un límite, hay otro método que los científicos
29:56utilizan para investigar esa esquiva frontera. Emplea las reglas básicas de la geometría
30:02para buscar curvatura a gran escala. El fin de buscar una curvatura en el espacio-tiempo
30:09es en realidad buscar una que no esté generada por algún tipo de masa visible, como una estrella,
30:15un agujero negro o algo similar, sino algún tipo de curvatura intrínseca que lleva a los
30:22objetos a separarse unos de otros o a chocar entre sí. Eso es lo que se conoce como geometría
30:29del universo y en ella caben tres posibilidades. La primera es que el universo tenga una curvatura
30:36positiva, como una esfera. Otra posibilidad es que el universo tenga una curvatura negativa
30:42y forma como la de una silla de montar, mientras que una curvatura cero del espacio implicaría
30:49que el propio universo, como una hoja de papel, es totalmente plano. ¿Qué determina, según la
30:55relatividad general, si el universo es cerrado, infinito o abierto o plano e infinito? La respuesta
31:02es que depende de la cantidad de materia que haya en el espacio. Depende de la densidad de la energía
31:07que haya en el universo. Por tanto, existe un valor crítico, una especie de límite donde,
31:13si hay más que esa cantidad, la curvatura será positiva. Si hay menos cantidad, habrá un universo
31:19abierto. Y si hay exactamente la cantidad correcta, la densidad crítica de materia, tendremos una
31:26geometría plana. Los universos con geometría abierta y plana tienen una extensión infinita,
31:33mientras que el universo cerrado es finito. ¿Cómo medimos si el espacio es plano o curvo? Aquí tengo dos
31:43cosas planas y curvas. Una es la superficie de este cubo, que vemos que es plana. La otra es la
31:50superficie de este balón de baloncesto, que vemos que es curva. Pero sé esos datos porque los veo
31:57desde fuera. ¿Cómo podría saberlo si viviera en el interior de la superficie? Bueno, podría coger una flecha,
32:08que podría ser un rayo de luz o incluso un láser, y llevarla alrededor en un bucle cerrado, por ejemplo,
32:16en un triángulo. La regla para medir la curvatura es mantener la flecha siempre paralela a sí misma
32:23mientras gira. Empezamos y la muevo hacia adelante, paralela a sí misma. Bajo por el lado del triángulo,
32:33paralela a sí misma, y luego vuelvo al punto de partida, paralela a sí misma. Ahora vemos que la
32:40dirección de la flecha es exactamente la misma al final que al principio. Que la dirección no haya
32:47cambiado me indica que esta superficie es plana. Haremos lo mismo con el balón. Empezaré aquí en el
32:57polo norte. Cogeré la flecha y la moveré paralela a sí misma hasta el ecuador. La muevo a lo largo del
33:05ecuador, siempre paralela a sí misma, y luego vuelvo a subir al polo norte, de nuevo paralela a sí misma.
33:13Ahora vemos que ha ocurrido algo muy distinto. La flecha empezó en esta dirección, pero acabó a 90
33:21grados de sí misma. Así es como sabría que el balón es curvo, aunque no pudiera verlo desde
33:29fuera. Ahora bien, nuestro universo es tridimensional. ¿Cómo podemos saber si es curvo? Podemos hacer el
33:38mismo experimento, pero en lugar de una flecha podemos usar luz, la procedente de una estrella,
33:46o, por ejemplo, rayos láser desde un satélite. Podemos seguir la trayectoria de la luz al pasar por
33:53bucles cerrados, quizás desde un lado u otro de una estrella, y comparar las direcciones en las que se
34:02mueve la luz al describir un bucle cerrado. Si las direcciones son distintas, eso nos indicará que el
34:10espacio es curvo. Y hemos aprendido de los cosmólogos y las observaciones cosmológicas
34:16que, a distancias muy grandes, todo nuestro universo es muy parecido a la superficie de
34:22este cubo. Plano, con diminutas hendiduras aquí y allá, debido a las galaxias, pero, en general,
34:30prácticamente plano. Los investigadores han buscado a fondo esa posible curva durante
34:35décadas, analizando cada conjunto de datos en busca del más mínimo indicio de un valle o un
34:41pico, cualquier irregularidad que pudiera aclarar el destino de nuestro cosmos. Pero sin importar a
34:48dónde o cómo miremos, el universo observable parece ser, a fin de cuentas, plano. ¿Tiene entonces todo
34:54el plano celeste la misma forma, o es que habitamos una zona plana del espacio? Resulta que la parte del
35:01universo que podemos ver parece plana y uniforme, pero no sabemos qué hay más allá. En el caso de
35:08la Tierra, si estás sobre ella y tu escala de percepción es de unos pocos metros, no ves que la
35:14Tierra es más o menos una esfera. Sólo te parece una superficie plana. Pero cuando la puedes divisar a
35:21miles de kilómetros, ves la curvatura. Por tanto, el universo en el que vivimos seguramente será
35:27similar. Es probable que tenga cierta curvatura, sólo que estará a más de 46.000 millones de años luz.
35:34Pero, ¿y si nuestro hogar cósmico fuera totalmente plano? ¿Implicaría eso sin duda una expansión
35:41infinita? No del todo. Los cosmólogos deben investigar otro detalle más. ¿Cómo está conectada
35:48la geometría del espacio? ¿Cómo se une para crear una forma o topología general? La geometría describe
35:57la forma de algo, aunque esté estirado o deformado. La topología describe la relación de una forma consigo
36:10misma. El universo podría tener formas más exóticas. La de un toroide, forma de rosquilla.
36:20Y la característica de esa forma es que es cerrada. Así que, si se parte en cualquier dirección, se regresa al punto de partida.
36:31La geometría en toda la superficie de esa forma es plana. Sin embargo, tiene un volumen finito. De modo que, con algo de
36:42imaginación y matemáticas, es posible idear una topología del universo con una geometría plana, pero que no sea infinita
36:51en extensión. Las topologías posibles para nuestro universo son infinitas. No sabemos cuáles son.
36:58Si el universo está configurado como una rosquilla enorme, una banda de moebios o alguna otra forma
37:05plana, pero finita, quizá podamos encontrar migajas desperdigadas por el cielo. La idea es que, si tuviéramos
37:12el radio de curvatura exacto y un instrumento de sensibilidad adecuada, quizá podríamos detectar patrones
37:21que se repiten en el cielo. Pongamos que observamos el cielo nocturno en una dirección y miramos muy
37:28lejos. Por ejemplo, con un telescopio, y que podemos ver a miles de millones de años luz. Sería como si
37:35finalmente viéramos la Tierra desde atrás. Pero luego giramos el telescopio hacia otro lado y seguimos
37:41mirando. Y aunque miremos en una dirección totalmente distinta, seguiríamos viendo la parte posterior de
37:47la Tierra. Así que miremos hacia donde miremos. El universo está plegado sobre sí mismo. Es un toroide,
37:53una rosquilla. De modo que podemos imaginar un mapa de la Tierra bidimensional con todos los
37:59continentes, o un mapa del cielo nocturno con todas las constelaciones, donde cada punto apuntaría
38:04hacia sí mismo. Puede ser que los cúmulos de galaxias y estrellas se extiendan indefinidamente,
38:12infinitamente. O tal vez nuestro universo, nuestro espacio, se cierre sobre sí mismo, como un laberinto
38:21de espejos. Puede ser que nuestro universo sea finito, aunque sea plano. Aquí tenemos un ejemplo de lo que se
38:29conoce como espejo infinito. Como la luz debe recorrer una distancia cada vez mayor con
38:34cada reflexión sucesiva, las imágenes de este planeta parecerán estar cada vez más alejadas. La
38:40imagen del planeta se refleja de un lado a otro un número de veces aparentemente infinito. Como un
38:46laberinto de espejos de feria, la expansión infinita podría no ser más que una ilusión óptica. Hasta
38:52ahora, sin embargo, los científicos no han logrado hallar una rúbrica, es decir, una repetición de
38:58galaxias en el espacio distante. De hecho, todos los datos actuales sugieren que el cosmos es
39:04geométricamente plano y carente de interconexiones, sin giros, vueltas ni bucles. Eso nos deja, al menos por
39:12ahora, con la deducción predominante de que nuestro universo, según nuestros cálculos, podría ser infinito.
39:19Pero, ¿qué implica eso exactamente? El infinito es un concepto curioso. Hablamos de él como si fuera
39:28algo que pudiéramos entender. En matemáticas se representa con un signo especial que parece un ocho
39:34acostado. Pero en la vida cotidiana no hay nada que sea infinito. Todo tiene un fin. Así que es algo
39:44que no podemos visualizar fácilmente. El concepto del infinito tardó en cuajar socialmente, pero se
39:53formalizó con el paso de los siglos. Lo que lo infinito significa, aplicado al universo, es lo que nos
40:00lleva a preguntarnos si el universo es infinito en el espacio y el tiempo, o si es finito. Existe una
40:13cantidad finita de materia y existirá el universo solo por un tiempo finito. Durante siglos, el
40:21infinito ha sido fuente tanto de intriga como de desconcierto para científicos, filósofos y
40:26matemáticos. Demostrar su veracidad no solo transformaría nuestra comprensión del cosmos, sino
40:34también, seguramente, la percepción sobre nosotros mismos. Un universo infinito no tendría
40:40límites. Cualquier tipo de estructura en ese universo, un planeta, una estrella o una
40:46galaxia, se repetiría sin cesar en el espacio. Nunca llegaríamos a un punto donde no hubiese
40:52estrellas, planetas o galaxias. Y en ese supuesto, todo sería posible. Así que, si el universo
41:01es de verdad infinito, todo lo que podamos imaginar existe en otro lugar. Todo lo que
41:08permitan las leyes de la física ocurrirá en algún lugar. Si admitimos que nuestro universo
41:15contiene un espacio infinito, y sabemos casi seguro que las galaxias existentes en ese espacio
41:21se están distanciando, ¿qué pasará cuando todas las estrellas galácticas se extingan?
41:26¿Será algún día nuestro universo nada más que un oscuro cementerio de restos celestes?
41:34Existe la idea de que, tal como el universo empezó con una gran explosión y se expandió,
41:42en algún momento la expansión se detendrá y todo empezará a juntarse de nuevo en lo que
41:48llamamos gran implosión. Pero también existe la idea de que el universo seguirá expandiéndose sin cesar.
41:55Las estrellas acabarían agotando su combustible, por lo que dejarían de producir luz óptica.
42:01Brillarían un tiempo en infrarrojos, pero la materia acabaría enfriándose y el universo
42:06se convertiría en un lugar más oscuro y frío, y poco a poco acabaría sumido en un gran enfriamiento.
42:13Es más, si aceptamos la posibilidad del tiempo infinito, ¿cómo encaja eso con un punto de partida único de una gran explosión?
42:23Que haya un inicio, a fin de cuentas, contradice la propia definición de lo que significa ser eterno.
42:29El universo podría ser infinito en el espacio o en el tiempo. Si el modelo clásico del Big Bang es correcto,
42:37entonces sabemos que el universo tiene un límite en el tiempo, al menos en una dirección al retroceder hacia el pasado,
42:45pero no sabemos realmente cómo será su futuro.
42:48Aunque sea infinito en el futuro, podría no serlo hacia el pasado.
42:54Pero ya que las trayectorias 4D de todos los objetos convergerían en un punto al inicio de la singularidad,
43:01sería similar al polo norte o sur de la superficie esférica de la Tierra,
43:07donde no se puede ir al sur del polo sur porque no hay más a dónde ir.
43:12El espacio-tiempo 4D es similar. Al adentrarse en el pasado, llegas a un punto donde no hay más a dónde ir,
43:19no hay más partes de la estructura 4D.
43:22Mientras que al adentrarte en el futuro, bien podría ser que se extiende infinitamente en el tiempo.
43:29Hay teorías, no obstante, que permiten la coexistencia del espacio infinito, el tiempo infinito y un Big Bang.
43:37Pero para comprenderlas, tendremos que reducir nuestra escala a proporciones microscópicas
43:43e investigar los elementos básicos que componen todo lo que conocemos.
43:47La materia se compone de moléculas, que son diminutas, y cada molécula, a su vez, se compone de átomos.
43:56El núcleo de átomo es un objeto complejo compuesto por protones y neutrones.
44:02La física cuántica rige la fuerza que mantiene unidos esos elementos en el núcleo.
44:08Pero los protones y los neutrones están compuestos por elementos aún menores llamados quarks.
44:14La física cuántica es muy distinta a la física clásica.
44:17Y la diferencia reside en que la física cuántica no predice resultados definidos.
44:24Solo predice probabilidades.
44:27Según la mecánica cuántica, un objeto, una partícula elemental, por ejemplo, un electrón,
44:33no es como un objeto clásico, como una pelota de béisbol, que siempre tiene una ubicación bien definida.
44:40Siempre tiene que estar en algún lugar y, por tanto, tiene una trayectoria predecible,
44:45una trayectoria que llamamos determinista.
44:48Es decir, que si se sabe dónde está la pelota ahora, a qué velocidad va y qué fuerzas físicas le afectan,
44:55la teoría debería poder predecir dónde estará esa pelota en el futuro.
45:00La teoría cuántica no funciona así en absoluto.
45:04No permite predecir la trayectoria exacta de una partícula.
45:09Solo indica las probabilidades de que la partícula se encuentre en un lugar u otro en función del tiempo.
45:19La mecánica cuántica es inherentemente aleatoria y, como el Big Bang, ocurrió en todas partes a la vez.
45:25Un estudio plantea la probabilidad de que la propia inflación sea infinita,
45:30deteniéndose en algunas partes del universo antes que en otras.
45:36Desde la década de 1980, varios físicos han experimentado con esa idea
45:42y, en su investigación, quizá hayan abierto una ventana a un increíble multiverso.
45:47Si la teoría de la inflación perpetua es cierta, quizá no sea nuestro universo el infinito,
45:53sino más bien el dominio creciente que lo contiene.
45:58Según ese supuesto, nuestro universo sería solo una pequeña región.
46:02Una especie de burbuja, donde se dieron las condiciones para que la inflación terminara.
46:07Y fuera de ella hay un fondo que está en perpetua expansión, donde la inflación continúa.
46:12Y tal vez a partir de ese fondo se condensan otros mini-universos con propiedades ligeramente diferentes.
46:18Eso apuntaría a que nuestro universo es una ínfima parte de una entidad muchísimo mayor que llamaríamos multiverso.
46:29La idea de tal multiverso infinito provoca un enorme desconcierto.
46:33Pero, aunque se ha popularizado en la narrativa moderna de ciencia ficción,
46:40aún no ha sido aceptada por toda la comunidad científica.
46:44Una de las pegas que le veo, y que quizá también aprecien algunos físicos en la teoría del multiverso,
46:51es que no hay forma de comprobarla empíricamente.
46:56El distintivo de una buena teoría científica es que ofrece predicciones comprobables.
47:03Y ahora mismo, en la del multiverso, resulta que el entorno o fondo en constante expansión
47:09quizá nunca pueda comprobarse empíricamente, ni siquiera en teoría, y mucho menos con medios tecnológicos.
47:15Por tanto, para mí y para otros, eso quizá merme su utilidad como teoría científica.
47:23Porque si no puede ponerse a prueba, no podrá saberse si no es válida y avanzar en otra dirección.
47:31El pensamiento abstracto, respaldado por las pruebas empíricas,
47:36nos ha aportado grandes conocimientos desde nuestro primer encuentro con las estrellas.
47:40Pero ya que nuestro visor interestelar actual está limitado a tan solo 93.000 millones de años luz,
47:47de una incógnita e inconstante expansión,
47:50la verdad sobre nuestro límite celeste, o la carencia de él,
47:54podría seguir para siempre oculta en los cielos.
47:57Cabría preguntarse si nuestra comprensión del universo
48:02queda inhibida o limitada para siempre por la existencia de un universo inobservable,
48:07una zona de él que jamás podremos observar.
48:12En mi opinión diría que no es probable,
48:15y el motivo reside en la homogeneidad del universo.
48:19Es de esperar que todo lo que vemos en el universo observable
48:25exista más allá del horizonte cósmico.
48:28Con la tecnología actual, lo más lejos que hemos llegado ha sido con la misión Voyager,
48:34que apenas ha salido de nuestro sistema solar,
48:37y que está muy lejos de alcanzar la estrella más cercana.
48:41Así que no creo que con ninguno de nuestros medios actuales
48:45podamos llegar a zonas de otras galaxias,
48:48ni a los confines del universo conocido.
48:50Eso no quiere decir que no podamos encontrar atajos teóricos,
48:57como agujeros de gusano y cosas similares,
49:01que nos permitan llegar a otras zonas del espacio.
49:05Lo que no hemos logrado aún es combinar esos dos campos,
49:09el de la gran escala y el de la pequeña escala.
49:11Así que no sabemos realmente cómo encajar la mecánica cuántica
49:16en nuestra idea del universo.
49:18Y eso hace que algunas afirmaciones sobre lo que ocurrió en el inicio
49:22o cómo se ve el universo a gran escala sean muy dudosas.
49:26Tendrían que vincularse a los procesos cuánticos
49:29y no entendemos bien cómo hacerlo.
49:32¿Está la mente humana capacitada del todo
49:36para entender algo tan complejo como el universo?
49:38Francamente no lo sabemos.
49:42Pero nunca lo descubriremos si no lo intentamos.
49:45¿Y ahora qué hacemos?
49:47¿Cómo exploramos una extensión potencialmente infinita
49:51con acceso a un conjunto finito de herramientas?
49:54¿Cómo avanzamos en una existencia limitada
49:57por las restricciones de nuestra mente consciente?
50:00Tal vez nuestra existencia
50:03sea menos importante en un universo infinito
50:05por no ser, a lo mejor, algo especial.
50:09Pero en el ámbito de la reflexión y especulación filosófica,
50:15otra forma de verlo podría ser que es asombroso que existamos
50:19en esta grandeza de realidad ilimitada
50:22y que tengamos la capacidad de poder contemplarla.
50:25Creo que desde ambas perspectivas
50:29eso podría hacer que la humanidad
50:31se sienta tan insignificante como importante
50:34a la hora de comprender su lugar en la vastedad del cosmos.
50:37En el empeño por comprender el infinito,
50:40el filósofo inglés Thomas Hobbes sugirió que lo dejáramos estar,
50:44sosteniendo que jamás habrá forma de confirmar una extensión infinita.
50:47Pero fuera cual fuese la causa de nuestra frágil existencia,
50:54nos infundió una curiosidad inherente,
50:57un hondo deseo de entender lo que es mucho mayor que nosotros mismos.
51:01Y quizá eso sea motivo suficiente para seguir con esa cruzada cósmica.
51:06Está claro que vivimos en una época especial.
51:11No estamos en un momento común de la historia.
51:14Las cosas que estamos descubriendo ahora
51:17se recordarán durante miles de años,
51:20y eso es algo extraordinario.
51:23En ese sentido, cuesta imaginar que haya muchas cosas ahora mismo
51:27más importantes que esta labor.
51:36Número 2
51:59Gracias por ver el video.
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