6 misterios no resueltos de la física

El universo está lleno de misterios inexplicables (Fuente de la imagen: NASA)

Según las leyendas científicas, el físico británico Lord Kelvin dijo en 1900 que no había nada más que descubrir por la física en ese momento y que a partir de entonces la ciencia solo podría perfeccionarse con mediciones cada vez más precisas. Sin embargo, tomó algunas décadas para que la declaración de Kelvin fuera refutada.

Durante la primera mitad del siglo XX, los cimientos de la Física Cuántica comenzaron a construirse con nombres tan poderosos como Einstein, Planck, Bohr y Heinsenberg. Después de eso, nadie se atrevió a repetir que ya sabemos todo sobre el universo. Y, cada vez más, los avances científicos abren nuevas áreas que deben entenderse.

¿Quieres una prueba? Para entonces vamos a algunos misterios que la ciencia aún no comprende completamente.

1. Energía oscura y nuestro universo.

Aunque la gravedad empuja todo al centro de nuestro universo, continúa expandiéndose. Para explicar esto, los astrofísicos han sugerido la presencia de una energía invisible que se opone a la fuerza de la gravedad.

Conocida como energía oscura, esta constante cosmológica se toma como una propiedad inherente del espacio mismo. A medida que el espacio se expande, se crea más espacio y, por lo tanto, más energía oscura.

Y eso no es todo. Según las observaciones de la tasa de expansión del universo, los científicos estiman que más del 70 por ciento del universo está compuesto de energía oscura. Sin embargo, nadie sabe cómo determinar realmente la presencia de esta energía.

2. La materia oscura constituye el 84% del universo.

Una curiosidad más sobre nuestro universo: el 84% de la materia presente en nuestro universo no emite ni absorbe luz. La materia oscura, como se le llama, no se puede ver directamente y aún no se puede detectar indirectamente. Sin embargo, los científicos creen en la existencia de esta materia gracias a los efectos gravitacionales que actúan sobre la radiación y la estructura del universo, así como la materia visible.

Materia azul oscuro que rodea la Vía Láctea (Fuente de la imagen: ESO / L. Acera)

Se cree que este tipo de materia está compuesta de partículas conocidas como WIMP, que significa "partículas masivas que interactúan débilmente", en traducción libre. Sin embargo, hasta ahora ninguna de estas partículas ha sido detectada.

3. ¿Hay universos paralelos?

Expansión y creación de nuevos universos: la X roja indica el final de la inflación (Fuente de la imagen: Comienza con una explosión)

Y como si ya no tuviéramos suficientes problemas aquí en la Tierra, a los científicos se les ocurrió el concepto de multiverso, es decir, varios universos paralelos que coexisten sin contacto entre sí. Si quieres saber más sobre una de las teorías que respaldan esta idea, lee el artículo "Universos paralelos: ¿Qué demonios es esto?"

4. ¿Por qué hay más materia que antimateria?

Esta es una de las preguntas cuya respuesta está lejos de ser respondida. Sabemos que cuando una partícula de materia se encuentra con su contraparte, las dos desaparecen. Sin embargo, muchos creen que durante el Big Bang, se formó la misma cantidad de materia y antimateria.

Pero si eso realmente sucediera, los protones habrían sido aniquilados con antiprotones, neutrones con antineutones, etc. El universo no habría sido creado y usted no estaría aquí leyendo este artículo. Por lo tanto, se especula que hay mucha más materia que antimateria en el universo. Pero si esto es cierto, nadie puede explicar cómo o por qué sucedió todo de esa manera.

5. El destino del universo.

El universo se está expandiendo. Pero, ¿tendrá fin este proceso? Bueno, hay algunas respuestas a esta posibilidad, y básicamente depende de una variable cuyo valor es desconocido: la medición de la densidad de la materia y la energía en el espacio. A partir de esto, sería posible estipular claramente la forma del universo.

La energía oscura puede definir el futuro del universo (Fuente de la imagen: NASA)

El universo puede cerrarse, como la forma de una esfera, y si no hay tal energía oscura, eventualmente comenzará a encogerse nuevamente, a la inversa del proceso Big Bang conocido como Big Crunch. Si la energía oscura existe, este universo esférico se expandirá eternamente.

Alternativamente, el universo puede ser curvo y abierto, como la superficie de una silla de montar para montar a caballo. Si este es el caso, el universo puede dirigirse a dos procesos conocidos como Big Freeze y Big Rip, es decir, primero, la aceleración del universo eventualmente destruirá galaxias y estrellas, dejando materia fría y abandonada. Luego, la aceleración crecería tanto que incluso podría superar la fuerza que mantiene los elementos de un átomo en su lugar, destruyéndolo por completo.

Cronología de nuestro universo desde su inicio (Fuente de la imagen: NASA)

Finalmente, el universo puede tener una estructura plana, similar a una tabla que se expande en todas las direcciones. Si la energía oscura no existe en este modelo, el universo reduciría lentamente la aceleración de su expansión hasta que se detenga por completo. Pero si existe energía oscura, todo sería destruido con el Big Rip.

6. Las mediciones destruyen las ondas cuánticas

El mundo subatómico es extraño. Las leyes de la física son diferentes y todo se comporta de manera bastante extraña según nuestros estándares. Para empezar, las partículas no se comportan como pequeñas esferas, sino como ondas que ocupan un área determinada. Por lo tanto, propiedades como la ubicación y la velocidad de una partícula se miden en probabilidades, un rango de valores que la partícula puede ocupar.

Sin embargo, lo inesperado ocurre cuando alguien intenta medir con precisión una de sus propiedades: la partícula ya no es una función de onda, sino solo una ubicación o velocidad, por ejemplo. Pero cómo y por qué se rompe esta ola, nadie lo sabe.

Fuente: Pequeños misterios de la vida

* Publicado originalmente el 07/05/2012.