El Cosmos y la “energía oscura”

Big bang
imagen de Geralt

El Cosmos

Más adelante, durante la exposición de la segunda fase de la evolución de la materia, especularé sobre el origen de la llamada “radiación de Hawking” con hipótesis sencillas que reforzarán estas ideas sobre las dinámicas cíclicas de los entes cosmológicos, a la vez que nos ayudarán a establecer una imagen clara de la interacción de la materia y la energía. Pero, a estas alturas, alguien se estará preguntado: ¿tiene alguna trascendencia hablar de galaxias y de sus dinámicas para exponer hipótesis sobre la evolución de la materia, en el nivel subatómico, cuando suponemos que ésta debe haberse iniciado tras el Big Bang; es decir, cientos de millones de años antes de la existencia de las primeras galaxias?

La respuesta es, sin duda, sí. Porque debemos recordar también que la idea de lo que posteriormente se llamó el “Big Bang” fue teorizada por primera vez en 1927 por Georges Lemaître, el cual “obtenía una solución de la construcción einsteniana en la que, como señalaba en sus conclusiones, «el radio del Universo crece sin cesar desde un valor asintótico R0, para t=-∞»” *, es decir, que el universo procede de un único lugar donde todo estaba concentrado y desde allí se expandió hasta llegar a la situación actual. Podríamos considerar entonces, que esta teoría del Big Bang describe únicamente una parte de la dinámica del universo, al igual que ocurre con la observación de la evolución de las galaxias espirales, y que cada una puede estar describiendo la mitad complementaria de la dinámica completa, aunque a escalas diferentes.  Esto nos ayudará a responder las inevitables preguntas sobre: ¿cual es el futuro del universo?, ¿cómo llegó a formarse el “huevo cósmico primigenio”? o ¿qué fue primero: “el huevo” o “la gallina”?

Huevo
Imagen de Morizt320
gallina
Imagen de lushtk0

Para imaginar la “gallina” que puso ese “huevo” debemos ampliar nuestra imagen mental de lo más grande y buscar la madre de todos los entes del nivel cosmológico, la que contiene la mayor cantidad de materia-energía posible. Ese super-ente sólo puede ser un Cosmos mucho mayor de lo que hasta ahora habíamos creído posible. Sus dinámicas deben parecerse a las que se nos muestran en escalas inferiores, es decir, con flujos convectivos. Porque, si en la naturaleza las cosas funcionan así, de forma cíclica ¿por qué buscar una solución diferente? La materia-energía que sería capaz de concentrar el Cosmos, en un supuesto agujero negro colosal, haría que todo, absolutamente todo, quedara reducido al estado super-concentrado que permitiera el menor espacio entre las partículas más pequeñas que puedan existir en la naturaleza. Esto se daría en la super-singularidad. Hasta las partículas de Higgs se verían irremediablemente arrastradas hacia ella y, por sus macro agujeros blancos, no saldría otra cosa que los entes materiales primigenios básicos, en el entorno super-energético de un renovado campo H que iría “inflando” el universo recién creado, haciéndose “espacio” entre la materia. Lo que simplifica sobremanera el entendimiento del inicio de la evolución de los entes materiales, como veremos más adelante.

Sin embargo, el aspecto cíclico de este modelo choca con la segunda ley de la Termodinámica, que establece lo siguiente: “La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo”. Y, según Clausius: «Ningún proceso cíclico es tal que el sistema en el que ocurre y su entorno puedan volver a la vez al mismo estado del que partieron». De ser cierto, significaría que, cuando la entropía sea máxima, es decir, cuando el grado de desorden de la materia y la energía alcance su límite superior, llegaría la muerte térmica del universo.

Huevo roto
Imagen de Makia Minich
Cíclico
Imagen de PeteLinforth

Pero, afortunadamente, tenemos argumentos para rebatir esto. Fue Poincaré, durante la demostración de un teorema, en 1890, quien dijo: «en un sistema conservativo (es decir, uno en el que se conserva la energía) en un espacio finito regresará infinitas veces a un estado próximo a un estado inicial arbitrario. De esto se deducía que la entropía no podía crecer continuamente, sino que debía experimentar variaciones cíclicas»*

(*) Extraído del artículo de José Manuel Sánchez Ron, titulado: “La crisis de la física a finales del siglo XIX”

Por otro lado, en la década de los setenta del siglo pasado, Bekenstein y Hawking, calcularon la entropía de los agujeros negros y el resultado fue que en éstos se daba la máxima entropía y, por tanto, el segundo principio termodinámico podía ser violado, haciendo factible la regeneración cíclica de la materia y la energía. Así es que, habiendo salvado este escollo, a continuación expondré hipótesis sobre cómo entiendo yo estas dinámicas cíclicas de los flujos de materia-energía, en el nivel cosmológico, y de los campos magnéticos asociados a ellos.

Los entes que desarrollan estas dinámicas, en el espacio, se mantienen estables gracias a su simetría respecto al lugar geométrico donde el valor del campo magnético es cero. En la Tierra corresponde al plano del ecuador magnético; en el Sol, al plano orbital de su sistema planetario; en una galaxia espiral, al plano galáctico (el disco de acrecimiento); y en el Cosmos, al que llamaremos “plano cosmológico”. El esquema de funcionamiento es el mismo para todos ellos. Para los flujos materiales (ver figura 1) es un esquema general de doble acción simétrica, con vórtices que se desarrollan desde el centro de masas del sistema, en la dirección perpendicular al plano que acabamos de mencionar y en sentidos opuestos a ambos lados de éste, desde el interior hacia el exterior, siguiendo superficies concéntricas semitoroidales, hasta caer de nuevo en él, para iniciar seguidamente una ruta espiral, casi plana, hacia el centro del sistema.

ESQUEMA DE FLUJOS
Figura 1

Estos flujos materiales son los responsables de la existencia del dipolo magnético (ver figura 2), cuyas líneas de campo, básicamente recorren formas toroidales simples con-céntricas que se expanden desde el centro en el hemisferio o semiespacio norte y se condensan hasta el centro del hemisferio o semiespacio sur, para volver a unirse en la línea central, normal al plano y con sentido sur-norte; lo que termina de definir su dinámica cíclica. Si bien, el sentido de las líneas de campo magnético es un puro convencionalismo.

ESQUEMA DEL CAMPO MAGNÉTICO
Figura 2

La combinación de ambas dinámicas: la de los flujos materiales (debida al campo gravitatorio y los desequilibrios energéticos que origina) y la del campo magnético, que se genera como consecuencia del giro de las cargas eléctricas de la materia, define la manera según la cual la naturaleza hace funcionar estos sistemas en sus diferentes escalas. La representación gráfica conjunta de estas dinámicas, para el nivel cosmológico, pueden verse en la siguiente figura.

 

El “esquema general doble” representa una sección transversal de las trayectorias de los flujos de materia-energía en dos colores: añil, para las que recorren el disco de acrecimiento, que en esta sección se ve como una línea horizontal que separa dos hemisferios o semiespacios (en 3D es el plano donde se condensa la materia en dirección hacia el agujero negro situado en el centro, la espiral tan llamativa); y rojo, para las que se expanden recorriendo los dos hemisferios o semiespacios, después de ser impulsadas por uno de los dos agujeros blancos. Los colores de las trayectorias de los flujos hacen referencia al efecto Doppler, de corrimiento al rojo o al azul, que se observa en las zonas expansivas y condensantes, respectivamente. También dibujo las líneas de campo magnético (en amarillo) interrumpidas por brújulas cuya orientación nos ayuda a entender el sentido de su fuerza.

El Cosmos, es el mayor ejemplo de entidad que sigue el principio de funcionamiento de este esquema general doble, cuyas dinámicas son cíclicas. La gravedad es la fuerza responsable de atraer la materia-energía dentro del gran agujero negro hacia la singularidad. Ahí la temperatura y la densidad alcanzan valores críticos, la cantidad de energía cinética alcanza su máximo y la gravedad su mínimo, pues las partículas se mueven a velocidades cercanas a la de la luz, lo mismo que el campo H, que es arrastrado con ellas, todo está sincronizado en una dimensión temporal casi infinitamente dilatada. Es la situación más extrema en la cual la teoría especial de la relatividad se da realmente en la naturaleza. En estas condiciones se puede acumular una cantidad de materia descomunalmente grande en un volumen excepcionalmente pequeño (el huevo cosmológico primigenio), porque las partículas no tienen prácticamente ningún volumen, son entidades casi bidimensionales, su masa tiende a cero y se vuelven asintóticas, es decir, ninguna fuerza las une. Tal y como descubrieron David Politzer, Frank Wilczek y David Gross; en 1973 al estudiar las teorías de campo de gauge de tipo Yang-Mills. Esta hipótesis también parece coincidir con lo dicho, en 1945, por André Lichnerowicz, esto es:

«Después de haber analizado de manera completa el problema formal de Cauchy para coordenadas locales arbitrarias, di la primera demostración (parcial) de un resultado que había buscado Einstein y Pauli: un espacio-tiempo exterior estacionario, regular y asintóticamente euclídeo en todos sus puntos, debe ser plano localmente; esto es, sin gravitación»*.

(*) Cita extraída del libro de José Manuel Sánchez Ron: “El mundo después de la revolución” (2014).
By AllenMcC. (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons
Representación de la geometría de la solución matemática de Schwarzschild para la gravitación en el contexto de la relatividad general de Einstein, donde el espacio se divide en una zona de absorción (agujero negro), una singularidad central y una zona de impulsión (agujero blanco). Imagen de By AllenMcC.

Esta situación de “falta de gravedad” en el seno de la singularidad es el detonante de las emisiones que, desde el gran agujero blanco, impulsan todo en el inicio de un nuevo ciclo. Cada una de estas grandes emisiones es un pulso de materia-energía y cada uno de estos pulsos formará un nuevo universo. El Big Bang, como hemos llamado al inicio del nuestro, no es más que un pulso más, uno entre muchos. Seguidamente se produce lo que se conoce como “inflación” (propuesta por Alan Guth en 1981), porque disminuye rápidamente la velocidad de las partículas y, asociado inherentemente a esto, van recuperando su volumen, haciéndose sitio en el seno del campo H, que también recupera su espacio. Al tiempo que renace la gravedad, ésta comienza a interactuar con la materia circundante del universo recién formado y, también, con la materia de los universos precedentes.

 

By Design Alex Mittelmann, Coldcreation, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=31985853
Imagen de Alex Mittelmann

 

Tras este momento de gran inflación, el recorrido del pulso sigue la forma de un tronco de cono poco curvado, casi recto, su diámetro crece de manera casi constante debido a la gran energía cinética que todavía conserva. Pero, con el paso del tiempo, ésta va decreciendo y la curvatura de las trayectorias expansivas de los flujos va haciéndose más cerrada, mientras va “cayendo” hacia el disco de acrecimiento cósmico. Así, la materia se aleja del eje norte-sur de forma acelerada. Pero, en la primera parte del recorrido, esta aceleración solo es apreciable si consideramos el crecimiento del diámetro de ese universo. En realidad, la velocidad individual de la materia va reduciéndose y el universo se enfría. Cuando los flujos lleguen al “plano cósmico”, la gravedad de los universos precedentes se impondrá, pues la energía cinética habrá alcanzado el mínimo, al igual que la densidad y la temperatura. Entonces se iniciará la segunda parte del recorrido para este universo. Desde aquí avanzará siguiendo las trayectorias condensantes de los flujos en un super-disco espiral de acrecimiento. Se irá contrayendo e incrementará su velocidad y su temperatura; transformando la energía potencial gravitatoria acumulada en energía cinética de nuevo. Esto es compatible con la teoría del llamado Big Crunch (la gran implosión), pero recordemos que sólo es necesario que colapse una parte de la materia-energía del Cosmos para que, desde los grandes agujeros blancos, se generen nuevos pulsos, nuevos universos. El Cosmos, en su conjunto, seguirá siendo igual de grande y seguirá funcionando con el mismo esquema. Sería un Cosmos con multiversos que se esparcen y se condensan, pero entendiendo que esta idea de multiversos no es como ninguna de las actuales. No se trata de universos paralelos aislados, ni concéntricos -en la línea de pensamiento de la mecánica cuántica-. Cada universo es un macro sistema de materia-energía que al final acabará mezclándose con otros conforme se acerquen al gran agujero negro. Por supuesto, queda abierta la puerta de la imagi-nación para especular con la idea de “multi-cosmos” en un espacio mucho mayor; donde ese macro-ente, que es el Cosmos, sería uno más entre muchos otros. Y… ahí lo dejo.

Existen muchas teorías sobre las dinámicas cíclicas del Cosmos, varias de las cuales tienen la forma toroidal como referente y alguna llega incluso a plantear la simetría de los flujos entre dos toroides, acercándose mucho a la hipótesis que yo planteo aquí. Pero estas últimas contienen un error de bulto, esto es: prevén la dirección de los flujos materiales en sentido contrario al que dicta la razón, es decir, describen agujeros negros que absorben la materia-energía por las partes inferior y superior del sistema, y la expulsan por el plano de simetría. Eso no tiene sentido físico, pues no sería un sistema estable, ya que una dinámica semejante tendería a separar ambos campos toroides. Por tanto, mis hipótesis sobre el modelo cosmológico marcan la diferencia respecto a todas las anteriores; porque, con el esquema general doble, se ofrece una imagen nítida de las dinámicas cíclicas cósmicas. Dando explicación a lo que ocurre con la materia-energía, tanto en el seno de la super-singularidad, como fuera de ella, es decir: antes, durante y después del Big Bang; y, consecuentemente, ahora podemos dar también una respuesta sencilla a la pregunta: ¿qué es la “energía oscura”?

La energía oscura

Energía oscura
Imagen de uroburos

La teoría inflacionaria describe un hecho constatado por las observaciones y mediciones realizadas, según las cuales, nuestro universo se expande y se curva de forma acelerada. Al no tener argumentos mejores, se ha recurrido a la denominada “energía oscura” como fuente de la fuerza necesaria para explicar este fenómeno (una especie de fuerza gravitatoria negativa). Pero, con la nueva cosmovisión teorizada en el apartados anteriores y el nuevo modelo de Cosmos, donde se muestra que éste es mucho más grande de lo que podemos imaginar, daremos una explicación simple; sin necesidad de recurrir a una nueva clase de energía, pues esa “energía oscura” no sería más que el diferencial de la fuerza del campo gravitatorio de la materia de los universos que han precedido al nuestro y la que se va creando en los que les siguen; sumada al empuje del renovado campo H, que se hace espacio entre la materia y cuya dinámica tiene el efecto inverso a la resistencia que normalmente sería de esperar de este y que ayuda a la expansión acelerada de la materia, al igual que ocurre con la evidencia contrastada de las naves espaciales que, cuando pretenden aprovechar el impulso gravitatorio planetario en sus recorridos, son sobre-aceleradas inesperadamente; lo cual supone otra prueba de la existencia del campo H (el éter) y de sus dinámicas fluidas.

 

Hemos gastando parte de nuestro tiempo en el estudio del nivel cosmológico, a pesar de que este documento trata en realidad del nivel subatómico, porque no podríamos especular sobre las interacciones de las partículas sin intentar explicar previamente algunas cuestiones cuyo entendimiento se nos ha resistido hasta ahora. Un ejemplo es que, como consecuencia de haber descrito el modelo cosmológico de la forma que lo hemos hecho, podemos concluir que debe existir un campo magnético primordial generado por las dinámicas del Cosmos, unas líneas de campo magnético que, desde el origen de cada universo, orientan y guían a los mesones primigenios; lo que nos servirá de punto de partida para explicar la primera fase de la evolución de la materia. Por tanto, a partir de aquí seguiremos nuestra exposición en el nivel de lo más pequeño. Únicamente será preciso que retomemos la imagen del Cosmos cuando, durante el transcurso de la exposición de esta teoría de ruedas, especulemos brevemente sobre: la antimateria, la materia oscura, la radiación de fondo de micro-ondas y la radiación de Hawking.


 

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