Cuando leí el articulo juro que lo primero que se me vino a la mente fue Homero Simpson... el capitulo aquel cuando Stephen Hawkins le dice a Homer algo así como: ... quizá se la copie" Supongo que vieron ese capitulo?
Si no lo vieron acá está un video relacionado con esta aparición ( no es la única por cierto... hay otra en que Homero tenia una amigo que parecía ser imaginario, y resultó ser que nadie lo había visto porque había un agujero negro que impidió que Bart lo viera )
El Universo podría tener forma de rosquilla según WMap.
Es lo que parece deducible a partir de los datos de la radiación difusa del fondo cósmico proporcionadas por WMap-3.
¿El Universo tiene un tamaño finito y en forma de Toroide? Osea, de una ROSQUILLA ??
Es lo que parece deducible a partir de los datos de la radiación difusa del fondo cósmico proporcionadas por WMap-3, según un grupo de investigadores alemanes. Tal posibilidad ya había sido explorada por un grupo de investigadores franceses del equipo de Jean-Pierre Luminet.
Frank Steiner dirige un grupo de investigación en Ulm en Alemania, allí dónde Albert Einstein, el padre de la teoría de la relatividad, nació hace más de un siglo.
Como lo hicieron recientemente Jean-Pierre Luminet y sus colegas, el grupo de investigadores de Ulm calculó la forma del espectro de las fluctuaciones de temperatura de la radiación fósil ( El concepto de Radiación Fósil ya lo hemos conversado en clases, el año pasado específicamente, en el curso de ASTROFISICA 101, del taller de Contaminación Lumínica ... para que se acuerden acá van un par de imagenes que vimos ) en un universo de tamaño finito y con una topología múltiplemente conexa .
A diferencia de los investigadores franceses que se basaron en un universo con una curvatura positiva, el dodecaedro de Poincaré, Steiner y su equipo utilizaron el modelo de Universo plegado más simple que se puede imaginar: un toroide en tres dimensiones. Aunque difícilmente visualizable, el objeto es sólo la generalización en 3 dimensiones de una forma simple, la de un neumático... o una ROSQUILLA.
Su curvatura es nula, lo que quiere decir que los teoremas de la geometría euclidiana son siempre válidos. En cambio, como el modelo 3D de Poincaré, permite la aparición de círculos de correlaciones en la radiación fósil así como la multiplicación de imágenes fantasmas de las galaxias, que hacen considerar que el cosmos es infinito.
La varianza cósmica está vinculada al espectro de las fluctuaciones de la temperatura de la radiación fósil. Vemos un déficit de grandes longitudes de ondas a la izquierda, con relación a las predicciones en línea roja del modelo LambdaCDM.
¡Sorpresa! Como en los recientes trabajos de Jean-Pierre Luminet, los cálculos se ciñen con precisión a las observaciones de WMap-3. La ausencia de grandes longitudes de onda en la varianza cósmica se detecta naturalmente de nuevo y se explica como un límite al tamaño de las fluctuaciones de temperatura en la radiación fósil, impuesta por un universo cerrado, es decir finito. El modelo LambdaCDM con un universo infinito fracasa siempre, recordémoslo, a la hora de encontrar este déficit en longitudes de onda (ver la curva en la imagen superior).
Con el apoyo de su teoría, los cosmólogos alemanes remarcan que en el marco de la cosmología cuántica, y como ya lo había subrayado Andrei Linde, uno de los padres de la teoría de la Inflación, el "nacimiento" de un universo en forma de toro es mucho más probable que el de un Universo finito esférico o al contrario plano pero infinito. Es verdad que la cosmología cuántica introducida en los años 1960 por John Wheeler debe todavía dar una prueba y es por el momento sólo una seductora especulación de teóricos, pero da que pensar.
En el marco de éste, el principio del universo puede ser comprendido como la transición cuántica por efecto túnel entre un estado físico dominado por la gravitación cuántica, y donde ni el espacio ni el tiempo tienen sus propiedades normales (incluso dejan de existir si esto no es bajo una forma virtual con un tiempo imaginario) y un estado clásico con nuestra geometría espaciotemporal habitual. La aparición de una geometría compacta y plana parece entonces más probable, como sostuvo Linde en sus trabajos de cosmología cuántica.
En algunos años, los datos aportados por el satélite Planck ayudarán posiblemente a verlo más claro. Mientras tanto los teóricos continuarán jugando a los demiurgos inventando en computadoras o sobre el papel nuevos universos.
La sonda WMAP realiza observaciones del universo de cuando apenas tenía unos 380,000 de años de edad, revelando la distribución de la radiación de microondas que impregna todo el universo y que quedó del Big Bang – la llamada radiación de fondo.
Pero, este fondo de microondas presenta fluctuaciones, como arrugas u olas en el mar. Estas variaciones son las huellas de acumulaciones de materia que en el universo temprano dieron origen a estrellas y galaxias. Si el universo fuera infinito estas ondulaciones serían de todos los portes, ondas cortas y largas. Pero el WMAP no ha detectado ondas largas. Eso es una indicación de que el espacio tiene un tamaño finito –por las mismas razones de que no hay grandes olas en el agua contenida en las limitadas dimensiones de una tina de baño.
TOPOLOGIA DEL UNIVERSO
A pesar de llevar mucho tiempo estudiando el Universo no sabemos algunas de sus características principales, una de ellas su topología.
No es fácil saber, cuando se está dentro de él, si un universo tiene la forma de un toro o es simplemente plano. De hecho, desde el punto de vista geométrico, aunque no topológico, localmente serían la misma cosa. Supongamos que en un principio, y para poder visualizar mejor estos conceptos, las tres dimensiones espaciales de las que disfrutamos se reducen a dos. Sería como ese videojuego antiguo de los asteroides en el que una nave triangular se podía mover por la pantalla plana 2D, y que al desaparecer por un lado o borde aparecía por el otro. Para el hipotético tripulante de esa nave su universo sería plano, bidimensional, finito e ilimitado (carente de bordes o límites reales). La nave puede terminar en el mismo lugar incluso si viaja durante mucho tiempo.
Topológicamente su mundo se puede visualizar "desde fuera" como la superficie de un toro-2D o, definiéndolo más vulgarmente, como la superficie de una rosquilla (ver dibujo superior).
Podemos pensar sobre un universo un poco más complicado si añadimos una dimensión espacial extra. Tendremos entonces un toro-3D, un análogo a un espacio cúbico de tal modo que, a la manera de la pantalla del videojuego de antes, si desapareces por uno de los "lados" apareces por el otro al instante al ser esas dos "caras" la misma cosa.
De hecho, no tendría bordes reales al ser ilimitado, y solo ponemos éstos para así poder pensar más fácilmente sobre ello. Este universo sería finito debido a su especial topología y, para simplificar y poder entenderlo mejor, asumiremos además que este universo sencillo, a diferencia del nuestro, no está en expansión ni es tan grande.
UNA BUENA EXPLICACIÓN TOPOLOGICA DEL UNIVERSO ( pero claro aplicada específicamente a los agujeros negros ) ES ESTA: ( en castellano)
Un observador en ese universo empezaría a darse cuenta de la peculiaridad topológica de la realidad en donde vive cuando viera imágenes sucesivas de sí mismo en diferentes momentos de su pasado. La luz, al igual que la nave del videojuego, recorrería sin fin el espacio toroidal finito e ilimitado. Sería como vivir en una habitación con sus paredes, techo y suelo cubiertos de "espejos" especiales que uno al mirar viera su propia espalda en lugar de su cara. El número de veces que un sujeto se podría ver a sí mismo dependería del tiempo transcurrido desde la formación de este universo. Pudiera ser entonces que el Universo real, nuestro universo, tuviera una topología toroidal.
Esta idea empezó a tenerse en consideración cuando se estudió en detalle el fondo cósmico de microondas y se observaron patrones inesperados. El Universo está en expansión, es muy grande y no muy antiguo.
De tener una topología toroidal nos sería difícil reconocer la imagen de nuestra propia galaxia en una estadio primitivo al otro lado del Universo, si es que a luz le ha dado tiempo recorrer esa distancia. Pero justo después de la gran explosión el Universo sufría oscilaciones al igual que la membrana de un tambor, o como las ondas sobre la superficie del agua. En esa época el Universo visible (todo lo que vemos del Universo) era pequeño y cada parte de él se veía influenciado por las demás partes, por tanto esas oscilaciones deberían también verse afectadas por la topología.
Las reliquias de esas oscilaciones pueden verse en el fondo cósmico de radiación como fluctuaciones de la temperatura. La sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) de la NASA estuvo estudiando ese fondo cósmico hace unos años y levantando mapas de él.
Si el Universo fuera infinito, en su época primitiva habría contenido oscilaciones de todos los tipos posibles y esa característica se vería en los mapas del WMAP. Pero en lugar de eso se puede observar un déficit de las oscilaciones de longitudes de onda larga.
Una posible explicación a este hecho sería, además de la imprecisión en las medidas, que el Universo fuera en realidad finito. ¿Qué topología encajaría con ese modelo de Universo? Hace unos pocos años se propuso una topología alternativa para un modelo de Universo finito que era toroidal, pero bastante más compleja que la expuesta antes. Se puede pensar en ella si, en lugar de un cubo, visualizamos un dodecaedro (algo similar a un balón de fútbol) en el que sus caras enfrentadas fueran la misma cosa, al igual que en el videojuego de los asteroides los lados enfrentados son el mismo lado. En este modelo también podríamos aparecer en el mismo sitio si viajáramos lo suficientemente lejos, asumiendo la ausencia de expansión. Lo malo es que, aunque podemos pensar en él y calcular sus características, en este caso no podemos visualizar "desde fuera" este espacio "toroidal" con agujeros múltiple.
No obstante, este modelo sufrió problemas. Según algunos investigadores se deberían ver imágenes repetidas de objetos cosmológicos distantes y este efecto impondría patrones concretos que no han sido observados en los datos del WMAP.
Ahora Frank Steiner y sus colaboradores han vuelto a analizado los datos de 2003 procedentes del WMAP buscando patrones correspondientes a diferentes topologías. Usaron tres técnicas diferentes para comparar las predicciones en las fluctuaciones de la temperatura en diferentes regiones del cielo. Para los tres casos el modelo que mejor encaja sería un toro-3D, el análogo tridimensional a la rosquilla (toroide-2D) y mucho más sencillo que el modelo del dodecaedro propuesto por Jean-Pierre Luminet. Además, y según sus cálculos, el Universo tendría un tamaño de 56.000 millones de años luz de diámetro siendo, por tanto, pequeño.
De todos modos los expertos del campo no están de acuerdo sobre qué modelo es mejor, sobre si son correctos o sobre si son posibles otras topologías. Ha habido cierta polémica sobre este tema en los últimos tiempos.
Las medidas del WMAP tienen una precisión determinada, y sus datos poseen barras de error que pueden ser del orden de lo que se pretende medir. Por eso la ESA planea lanzar el satélite Planck, que permitirá estudiar el fondo cósmico de radiación con una precisión sin precedentes. Quizás las futuras medidas realizadas por Planck ayuden a resolver la topología del Universo.
En todo caso el descubrimiento de que el Universo es finito tendría, sin duda, importantes implicaciones filosóficas.
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Topologia de Poincaré:
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