La Ciencia no tiene que ser tediosa para todos.

Existe la idea de que la ciencia, el campo de la física en especial, es complicado, tedioso y aburrido. Y estoy aquí para decirte que sí lo es. Pero no tiene porque serlo para todos, está bien dejarle las partes más difíciles de la física a aquellos que tengan apellidos como Maxwell o Tesla, no tiene nada de malo aprender solo los principios básicos de los temas que estos físicos estudiaron toda su vida.

Seas estudiante de ingeniería en tu 3er semestre, un filosofo autodidacta, no sepas cual es la derivada de X, o sepas tanto de física como Katy Perry, está series de post es para cualquiera.

Empecemos.

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Expansión

Antes de entrar de lleno al tema, hay algo que tienes que saber. El universo, desde su creación, ha estado en constante expansión. Desde su comienzo, lo que conocemos como Big Bang, hasta el segundo en que lees estas palabras, el nunca ha parado de expanderse. Esto es... raro, no hay otra manera de expresarlo. Imagina que tuvieras una caja que nunca deja de crecer, no sabes por qué, no tienes idea de como detenerlo o apresurarlo, solo ocurre. Esto pertenece a la lista de misterios por resolver de la ciencia moderna.

Edwin Hubble es conocido como el descubridor de este hecho, si bien esto no es completamente cierto y hay más nombres que merecen ser resaltados, a mi me da pereza escribir sobre los debates del siglo pasado y a tí probablemente te daría pereza leerlo, así que: Hubble "descubrió" la expansión gracias a que las ondas cambian de frecuencia cuando el objeto que las produjo se mueve en relación al observador, esto se conoce como el efecto Doppler y es algo bastante cotidiano.

Traducción: Imagina un coche que se te acerca a gran velocidad mientras toca su corneta y que luego se aleja de tí. Ya en tu cabeza te puedes imaginar como cambiaría el sonido, ¿cierto?

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En el caso de la luz, cuando la fuente que produce la onda, se aleja, la luz se va tornando un poco más roja, esto se conoce como corrimiento al rojo y es lo que Hubble notó en galaxias lejanas. Imagina que el carro que se aleja de tí tiene las luces traseras encendidas, lo que dice este principio es que entre más lejos este el carro, más rojas serán las luces. Hubble observaba galaxias y no vehículos, y las galaxias no se movían como tal, sino que "él" llego a la conclusión que era el universo el que estaba creciendo.

"¿Qué tiene que ver la expansión del universo con la energía oscura?"

Absolutamente todo.

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Energía Oscura

Actualmente hay algo llamado modelo estándar de la física. Son las reglas del universo. Dice como reaccionan unas particulas con otras y que fuerzas hay en juego. Si bien no es perfecta, por ahora funciona. Hay una mínima idea de que ocurre. Pero la expansión del universo es lo opuesto.

"Las cosas pesadas se atraen entre sí, nada viaja más rápido que la velocidad de la luz, y no importa lo que hagas, siempre quedarán palomitas de maíz sin cocinarse. ¿Qué tiene de raro pensar que hay una ley del universo que dice que el espacio vació se expande?"

Si estas pensando eso, te felicito por pensar fuera de la caja. Aquí tienes un dulce. Pero pensaste tan fuera de la caja que se te cayó el sentido común en el camino, así que mejor devuélveme el dulce. Las cosas simplemente no aparecen de la nada (cualquier físico cuántico que lea esto, por favor ignore este párrafo), la expansión del universo tiene que tener una explicación.

Y esa explicación es la Energia Oscura. O algo así.

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El termino "energía oscura" puede referirse a cosas distintas dependiendo de que teoría tengas en la cabeza. Puede que te refieras a la "constante cosmologica" que Einstein menciono hace un siglo, puede que te refieras a una propiedad del universo que no entendemos aún, puede que te refieres a la energía que infinitas particulas cuánticas liberan cuando se crean y destruyen en el espacio vació, o puede que la energía oscura sea algo completamente nuevo.

Si no entendiste ninguno de esos términos, no importa, son simples teorías que no están comprobadas. En este campo de la fisica, matemáticas.exe dejo de funcionar, así que no tienes que preocuparte por palabras bonitas. Recapitulando:

• "¿Existe la energía oscura?" - Si.
• "¿La hemos visto?" - Nope.
• "¿Cómo sabemos que existe?" - Porque el universo se expande.
• "¿Sabemos por qué se expande el universo?" - Por la energía oscura.
• "¿Qué es la energía oscura?" - No sabemos.
• "No entiendo" - Así es la fisica.

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Materia Oscura

Hay 3 razones por las que la materia oscura y la energía oscura se mencionen tan seguido en una misma oración. Sus nombres tan parecidos, lo poco que sabemos de ambas y la absurda cantidad que existe. Si el universo entrará en un envase de 1 litro, 680 ml serían energía oscura, 270 ml serían materia oscura, y solo 5ml de materia. Eso es mas o menos lo que cabe en una cuchara pequeña.

Déjame dejar algo claro, cuando digo "materia" no me refiero solo a tú ropa, tú casa o tú perro. Es absolutamente todo con lo que puedes interactuar. Galaxias, licuadoras, zapatos y super novas, todo es materia. Y todo eso es menos del 5% del universo. Ahora, como te podrás haber dado cuenta, no hay mucha materia o energía oscura a tu alrededor, ninguna para ser exacto. ¿Donde están?

Bueno, veamos:

1. La energía oscura podría encontrarse en-... Nope, aún no sabemos.

2. ¿La materia oscura? En todos lados. Y en ningún lado.

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Cuando los cientificos hicieron cálculos referentes a la formación del universo y su estructura, fue obvio para ellos que simplemente faltaba mucha materia. Mucha. No existía suficiente materia para que las galaxias tuvieran la forma que tienen, simplemente no había suficiente masa que ejerciera suficiente gravedad para que nada saliera volando. Recuerdas esos días en primaría cuando hacías un ejercicio como:

"Si tengo 100 manzanas y Laura me pide 10, ¿cuantas me quedan?"

Pues los cientificos hicieron los calculos y al parecer Laura nos debe billones de manzanas.

Tiene que haber "algo" que hiciera que las galaxias se mantengan unidas, ese algo existe pero no lo podemos ver a simple vista. Así es, no es visible a simple vista pero, a diferencia de la Energía Oscura, los cientificos han visto Materia Oscura.

En lugares donde hay mucha materia oscura, la luz se "dobla". Imagina algún tipo de ilusión óptica donde la luz no se comporta como debería. Es hilarante para mi buscar entrevistas a físicos de renombre, pagina oficial de la NASA, Wikipedia, Science, y lo mejor que puedo encontrar son cosas que no son materia oscura. Aquí vamos:

1. La Matería Oscura no es Antimateria (si desconoces la Antimateria, te recomiendo leer mi post sobre el tema). Cuando la Antimateria interactúa con la Materia, emiten un tipo de luz (rayos gamma) bastante especiales que no se encuentran cuando se observa la Materia Oscura.

2. La Materia Oscura no es un chocolate.

3. La Materia Oscura no es Materia común y corriente porque emitirían particulas que podríamos estudiar.

4. La Materia Oscura no está compuesta de agujeros negros, puede que algunos tengan está idea ya que ambos "doblan" la luz y son igual de misteriosos. Los agujeros negros son puntos en el universo tan densos que su gravedad no deja escapar nada que se acerca a ellos, ni la luz misma. La Materia Oscura solo flota por ahí sin molestar a nadie.

Entonces, recapitulando:

La Materia Oscura sí existe, interactua con la gravedad, no es comestible, hay 5 veces más Materia Oscura que Materia normal y no entendemos prácticamente nada de ella. No sabemos de donde provino y tampoco sus propiedades.

No tan difícil de explicar, ¿eh?

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P.D. Tengo curiosidad de que efecto tendría decir la cantidad de palabras al final de cada uno de mis post, siento que la sensación de "longitud" de un post es relativo. Este post tiene 1402 palabras, ¿cuantas creiste que tenía?

Imágenes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Fuentes: Materia oscura, Energía Oscura, Dark Energy, Dark Matter, Edwin Hubble, ¿Quién descubrió la expansión del universo?, Efecto Doppler, Corrimiento al rojo, Planck Mission Brings Universe Into Sharp Focus.

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• No tan Difícil de Explicar #1: ¿Qué es la luz?
• No tan Difícil de Explicar #2: Por qué no entendemos completamente la gravedad.
• No tan Difícil de Explicar 3#: La Teoría de Cuerdas
• No tan Difícil de Explicar #4: ¿Qué es el Tiempo?
• No tan Difícil de Explicar #5: ¿Cuál es el Propósito de la Vida?
• No tan Difícil de Explicar #6: ¿Qué es la Materia?