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Hipótesis del ciclo infinito.
Un modelo del Universo basado en la búsqueda constante del equilibrio

La Hipótesis del Ciclo Infinito constituye básicamente una ampliación del modelo del Universo de “Friedmann” a la que, según he podido comprobar en mi búsqueda por La Red con posterioridad a mis razonamientos, algunos denominan Teoría del Universo Oscilante o Pulsante. Si bien dicha teoría se encuentra escasamente documentada, al parecer coincide en sus rasgos principales con la Hipótesis del Ciclo Infinito planteada en el presente documento.

Términos básicos empleados el desarrollo de la hipótesis del ciclo infinito

Cosmogonía:
conjunto de teorías míticas, religiosas, filosóficas y científicas sobre el origen del mundo. Desde el punto de vista terminológico, la cosmogonía científica suele equipararse a la cosmología. Sin embargo, el término "cosmogonía" pone más énfasis en la comprensión teórica del "inicio", que según los conocimientos actuales debe entenderse de acuerdo con la teoría de la Gran Explosión o Big Bang. La cosmología también abarca el estudio de la estructura actual del cosmos. Sin embargo, como el origen y el estado actual del Universo ya no se pueden considerar por separado desde el punto de vista teórico, la distinción entre cosmogonía y cosmología ha quedado obsoleta en ciencia.

Sobre la energía:
... Todas las formas de energía pueden convertirse en otras formas mediante los procesos adecuados. En el proceso de transformación puede perderse o ganarse una forma de energía, pero la suma total permanece constante.
... La energía asociada al movimiento se conoce como energía cinética, mientras que la relacionada con la posición es la energía potencial. Por ejemplo, un péndulo que oscila tiene una energía potencial máxima en los extremos de su recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene energía cinética y potencial en proporciones inversas. Al disparar un fusil, la energía potencial de la pólvora se transforma en la energía cinética del proyectil.
... Las observaciones empíricas del siglo XIX llevaron a la conclusión de que aunque la energía puede transformarse no se puede crear ni destruir . Este concepto, conocido como principio de conservación de la energía, constituye uno de los principios básicos de la mecánica clásica. Al igual que el principio de conservación de la materia, sólo se cumple en fenómenos que implican velocidades bajas en comparación con la velocidad de la luz. Cuando las velocidades se empiezan a aproximar a la de la luz, como ocurre en las reacciones nucleares, la materia puede transformarse en energía y viceversa (ver Relatividad). En la física moderna se unifican ambos conceptos, la conservación de la energía y de la masa.

Sobre la gravedad:
...Teoría de la relatividad general de Einstein que sustituyó en 1915 a la teoría de la gravitación universal al integrar la velocidad de la luz en la interacción gravitatoria. En la teoría relativista de Einstein el espacio y el tiempo se confunden, y la luz puede también ser sometida al efecto de la gravedad.
...Todo sistema de cuerpos ejerce una fuerza de atracción gravitacional sobre sí mismo con el objeto de mantenerse unido. El Universo es un sistema de cuerpos a escala cosmológica.
...Singularidad: Situación o estado impredecible en el que las leyes de la física fallan al barajarse números infinitos y ante la imposibilidad de las matemáticas para efectuar cálculos con dichos números. Como ejemplos de singularidades conocidas tenemos los agujeros negros y el propio Big Bang.

PRECEPTOS LÓGICOS DE LA FÍSICA APLICADOS EN LA HIPÓTESIS DEL CICLO INFINITO Y LA BÚSQUEDA CONSTANTE DEL EQUILIBRIO:

1) PRINCIPIO BÁSICO UNIVERSAL DE LA CIENCIA:
“Todo efecto posee una causa natural que lo provoca”. Amparado en este principio, el Big Bang debió ser precedido forzosamente por otro estado y éste, a su vez, por otro anterior.

2) LA ENERGÍA:
a) La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. Este enunciado es también conocido como “primer principio de la termodinámica” en relación con los flujos de energía calorífica.
b) La materia puede convertirse en energía y viceversa cuando los fenómenos implican velocidades próximas a la de la luz. En la física moderna se unifican ambos conceptos, energía y masa. A. Eistein, E (energía) = M (masa) x c² (cuadrado de la velocidad de la luz)
c) Todos los cuerpos poseen energía cinética, la derivada del movimiento, y potencial, la derivada de su posición.
d) En todos los procesos de transformación puede ganarse o perderse una forma de energía, pero las sumas permanecen constantes.

3) GRAVITACIÓN UNIVERSAL. TEORÍA DE LA RELATIVIDAD GENERAL:
Viene a demostrar que la gravedad también puede influir sobre la luz. La teoría de la relatividad general (Einstein 1915) consiste en realidad en una mejora o perfeccionamiento de la ley de Newton. Cómo tal, perfecciona y completa la ley universal de la gravitación integrando en ella el factor tiempo y demostrando que la fuerza gravitatoria se propaga a la velocidad de la luz. El modelo relativista de Einstein es un modelo aplicable a las propiedades generales de la gravedad en cualquier lugar y situación y ha superado todas las pruebas a las que ha sido sometido. Bajo esta teoría, todo sistema de cuerpos ejerce una fuerza de atracción gravitacional sobre sí mismo con el objeto de mantenerse unido. El Universo, como conjunto y a la vez ente único conformado por un complejo sistema de cuerpos, está igualmente sometido a esa fuerza gravitatoria que tendería siempre a mantener unida toda la materia existente en él, en su propio centro de gravedad o punto de mayor fuerza gravitacional.

4) TEORÍA DEL BIG BANG:
Grandiosa explosión de una masa compacta que, según algunas teorías, pudo dar origen al universo. Con el Big Bang los científicos se enfrentan a lo que los que los matemáticos denominan una “singularidad”, es decir, una situación en la que toda predicción es inviable y en la que no son de aplicación las leyes universales que rigen la física. En la física se han admitido como singularidades los agujeros negros y el propio Big Bang.

5) LÍMITE DE CHANDRASEKHAR:
límite establecido por el físico indio Subrahmanyan Chandrasekhar el cual calculó que la fuerza gravitatoria de una estrella fría (que hubiera agotado todo su combustible) con una masa aprox. 1’5 veces la masa del Sol o mayor, superaría al principio de exclusión de Pauli y no sería capaz de soportar su propia gravedad, por lo que acabaría colapsando sobre sí misma, dando así lugar a lo que conocemos como una supernova (explosión de la propia estrella que expande su materia y energía constituyendo así la materia prima para las próximas generaciones de estrellas).

6) PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN DE PAULI:
al reducirse una estrella de tamaño, las partículas materiales estarían muy próximas y presentarían velocidades muy diferentes, lo cual provocan que se alejen unas de otras por el principio de Pauli, provocando así la expansión de la estrella, contrarrestando su propia fuerza gravitatoria y con ello su propio colapso. Este es el principio que explica la estabilidad en las estrellas frías con una masa inferior al límite de Chandrasekhar.

7) TEOREMA DE ROGER PENROSE:
demuestra que cualquier cuerpo que sufriera un colapso gravitatorio acabaría formando una singularidad. Dicho teorema es aplicable, por ejemplo, a una estrella y por supuesto a toda la materia del Universo.

LA HIPÓTESIS

Ensimismado en una afanada lectura de la obra de Robert Jastrow, “El telar mágico. El cerebro humano y la computadora” a la que fui arrastrado como siempre por mi cuasi obsesiva pasión por la Inteligencia Artificial, una noche lúcida como otras tantas, desde mi humilde y modesto conocimiento pude construir un modelo acerca del origen del Universo, o mejor dicho anterior a ese origen, que probablemente a alguno de ustedes no le resulte tan descabellado ni ficticio.

Afirmaba Rober Jastrow (honorable físico norteamericano y autor de varias obras científicas) que la ciencia no puede descubrir ninguna fuerza en la naturaleza a la que pueda atribuirse el Inicio del Universo; y no puede descubrir ninguna prueba de que el Universo existiera antes de ese primer momento. A propósito de esta afirmación citaba al astrónomo británico E. A. Milne, el cual escribió: “No podemos hacer conjeturas acerca del estado de las cosas [en el Principio] ; en el acto divino de la Creación Dios no es observado ni tiene testigos”.

La introducción forzada del ente divino como respuesta a las cuestiones que no podemos responder desde el conocimiento siempre me trae al recuerdo una frase del doctor Félix Rodríguez de la Fuente que recuerdo casi literalmente desde mi infancia: “Lo único que al hombre le engrandece y le ennoblece es trasmitir cultura y conocimientos, y lo único que al hombre le envilece es transmitir mitos y leyendas que jamás podrá llegar a demostrarse, ni siquiera, a sí mismo”.

Este mensaje siempre supuso para mí un principio fundamental, por ello, me dispuse a intentar razonar una respuesta que, al menos para mí, gozara de un mayor valor ético y sobre todo, con una mayor fuerza de convencimiento que la aportada por este astrónomo británico. En mi limitado conocimiento, no tardé en alcanzar una cuestión clave, si el universo es materia y energía, conceptos ambos ya unificados en la física moderna, y la energía no se crea ni se destruye, según el primer principio de la termodinámica, ¿cómo podría crearse o destruirse entonces el Universo?

Así, llegué a la conclusión de que, probablemente, el colapso de toda la materia y la energía del Universo en sí mismo sea el único argumento posible capaz de conducirnos a la singularidad del Big Bang, descartando así bajo cualquier concepto y por principios propios, la intervención divina. A partir de este planteamiento está desarrollada la Hipótesis del Ciclo Infinito basada en la búsqueda constante del equilibrio.

Partiendo de la base que supone un Universo en expansión, producto del Big Bang, podemos asumir que el Universo estacionario como resultado del equilibrio absoluto no existe, por lo que cualquier estado alcanzado por el Universo no sería definitivo sino transitorio.

Por dicho motivo, esta hipótesis contempla que cualquier estado posible del Universo siempre es precedido y sucedido por otro estado anterior o posterior. Dichos estados dinámicos formarían períodos separados por lo que podríamos denominar estados o situaciones extraordinarias de energía, lo que los matemáticos llaman “singularidad”. Dichas singularidades supondrían el límite o frontera en la línea evolutiva de cada período. En nuestro período actual, el límite más próximo en el tiempo sería el propio Big Bang. Pero, bajo esta hipótesis, no podemos admitir un Big Bang sin un Big Crunch que lo preceda.

En la hipótesis del ciclo infinito el principio y el final absoluto del Universo no existen, dichos conceptos sólo serían puntos, marcados por singularidades, precedidos y sucedidos por otros estados no singulares y predecibles como en el que nos encontramos actualmente (fase expansiva o de dispersión).

Pero si todos los cálculos fallan en las singularidades y la ciencia ha decidido que los cálculos y el estudio de dichos fenómenos resultan inviables al no cumplirse las leyes de la física ¿qué podemos entonces conocer acerca de las singularidades?

Para intentar dar respuesta a esta cuestión debemos partir de una base, a mi juicio, incuestionable: el estado de singularidad por excelencia (el Big Bang) no se alcanza de forma casual ni aleatoria o por intervención de un ente divino, sino que irremediablemente deben intervenir unos factores que lo provocan, y en nuestra lista de candidatos puede haber un protagonista, el colapso gravitatorio. De este modo, la singularidad se convierte en una consecuencia directa de un estado precedente, cumpliéndose así el principio básico universal de la ciencia, un principio que se ajusta a cualquier acontecimiento posible y también a nuestra propia existencia: “Todo efecto posee una causa natural que lo provoca”. Pero hay otra pregunta más objetiva aún que puede arrojar sin duda mayor concreción y contribuir al fortalecimiento de nuestro planteamiento, ¿Podría cumplirse en las singularidades el primer principio de la termodinámica y permanecer constante la energía aún oculta en un formato no conocido, perceptible ni tangible? Posiblemente sí, y en ello está basada la hipótesis del ciclo infinito que intentaré razonar.

Leyendo acerca de la Teoría del Big Bang, considerada hoy como teoría estándar en cosmología y avalada por la práctica totalidad de la comunidad científica, resulta cuando menos curioso el grado de precisión que arrojan las cifras sobre un hecho que aconteció hace aproximadamente 10 y 15 mil millones de años (13700 según algunas fuentes).

Para recrear ese “punto cero” también conocido como “El inicio”, los científicos (astrofísicos -físicos que estudian la interacción de energía y materia en las estrellas- ; físicos experimentales –encargados de realizar mediciones y observaciones- y físicos teóricos –buscadores de modelos matemáticos y leyes-) nos ofrecen datos de precisión milimétrica del universo en todas sus dimensiones, temperatura, tiempo, materia y volumen, en el instante posterior a la gran explosión, una clara muestra de ello es la obra de Steven Weinberg, “Los tres primeros minutos del Universo”. Sin embargo, nadie osa aventurarse a vislumbrar el estado del Universo que precedió al Inicio, ¿por qué?. El motivo no es baladí. No existen herramientas ni argumentos que permitan, sin resbalar de los principios básicos de la ciencia, abrir ni siquiera la más débil línea de investigación sobre el estado del Universo con anterioridad al Big Bang.

Stephen W. Hawking en su imponente obra Historia del Tiempo (altamente recomendable para personas interesadas en el tema) afirma que el propio instante al que llamamos Big Bang se trata de un ejemplo de lo que los matemáticos denominan “singularidad” al verse implicadas variables de tipo infinito y ante la imposibilidad de efectuar cálculos sobre este tipo de números, llegando a conclusiones determinantes sobre esta cuestión: “aunque hubiera acontecimientos anteriores al Big Bang, no se podrían utilizar para determinar lo que sucedería después, ya que toda capacidad de precisión fallaría en el Big Bang. Igualmente, si como es el caso, sólo sabemos lo que ha sucedido después del Big Bang, no podremos determinar lo que sucedió antes. Desde nuestro punto de vista, los sucesos anteriores al Big Bang no pueden tener consecuencias, por lo que no deberían formar parte de los modelos científicos del universo. Así pues, deberíamos extraerlos de cualquier modelo y decir que el tiempo tiene su principio en el Big Bang.” [trascripción literal]

En cosmogonía (Ciencia que estudia el origen del Universo) y por extensión propia en cosmología (ciencia que estudia el estado del Universo), todas las investigaciones contemporáneas y actuales han estado centradas en la búsqueda e interpretación de huellas dispersas por el espacio cósmico en forma de ondas/radiaciones que permitieran la reconstrucción de la historia de nuestro Universo. Los investigadores han conseguido encontrarlas en forma de microondas (¡casi de casualidad!!) y ellas nos han remontado casi hasta el mismo momento del punto de inicio denominado Big Bang, sin embargo, con anterioridad a ese punto cero ó de inicio, la cinta de la historia cósmica parece estar borrada. Pero ¿qué ocurrió antes? Como si de un “borrón y cuenta nueva” se tratara, la ciencia parece chocar con un muro difícilmente franqueable si no sobrepasamos los límites impuestos por ella misma. Si algún día podremos o no responder a esa pregunta mediante el método científico es algo que nadie puede saber con certeza, aunque lo más probable es que nunca seamos capaces de demostrar, ni siquiera de forma aproximada, lo que tuvo lugar antes del “Principio”.

Según la hipótesis del ciclo infinito, el punto de inicio o punto cero constituye el fin de un período o ciclo cosmológico del Universo y el inicio de otro probablemente distinto al anterior pero sólo relativamente, ya que el Universo mantendría siempre una cantidad constante de energía en el caso de cumplirse el primer principio de la termodinámica incluso en las singularidades como el Big Bang. “El Inicio” sería entonces una consecuencia directa de un estado precedente. Pero ¿cómo podemos saber si se cumple el primer principio de la termodinámica en las singularidades como el Big Bang?

Para intentar arrojar un mínimo de luz a esta cuestión crucial podemos tomar como referencia las investigaciones existentes sobre agujeros negros, ya que son probablemente las únicas singularidades a las que, por ahora, la ciencia parece que podrá dedicar su tiempo. Según el teorema de Penrose (1965), se demuestra que cualquier cuerpo que sufra un colapso gravitatorio debería finalmente formar una singularidad. De esta forma, cualquier estrella cuya masa supere el límite de Chandrasekhar (equivalente a una vez y media la masa del Sol) y que se colapse, debe acabar en una singularidad que finalmente conducirá a una supernova o lo que es lo mismo, una explosión de la propia estrella que expande su materia y su energía constituyendo así la materia prima para la formación de nuevas generaciones de estrellas.

Dicho teorema afirma que el colapso de la estrella resulta inevitable cuando deja de existir esa presión expansiva originada por el calor (fruto de la reacción nuclear del hidrógeno y otros combustibles nucleares) que contrarresta la fuerza gravitatoria de la estrella manteniéndola con un diámetro estable. Una vez agotado todo su combustible, la estrella se enfría y comienza a contraerse, en dicha contracción se pueden alcanzar puntos de estabilidad (una “enana blanca” en el caso de estrellas con una masa menor al límite de Chandrasekhar o incluso estrellas de neutrones –pulsars-) o conducir, en el caso de estrellas con una masa superior al límite de Chandrasekhar, a una supernova. Pero ¿podemos extrapolar el modelo del colapso gravitatorio de Penrose al propio Universo en su totalidad?

La contracción de la estrella sobre sí misma comienza a producirse en la fase final de su vida como consecuencia de su enfriamiento y una vez que ésta ha consumido todo sus combustibles nucleares. Nuestro Universo también se enfría a medida que se expande y ello, unido a su propia fuerza gravitatoria, podría acabar iniciando una fase de contracción una vez que la energía expansiva sea igualada a cero por la energía negativa gravitatoria. Llegado ese momento, el colapso sería sin duda irremediable. Ni que decir cabe que, en el caso del Universo, el denominado límite de Chandrasekhar es superado billones o incluso trillones de veces al concentrarse toda la materia y energía del Universo en un único cuerpo como producto de la fase de contracción o compactación que concluiría, sin duda, en una descomunal implosión (explosión invertida) o Big Crunch (Gran crujido).

Si conseguimos imaginar la masa total del Universo colapsándose sobre sí misma comprenderemos que ello puede conducirnos, sin lugar a dudas, ante una “singularidad”, si cabe, “muy singular”, o dicho de otro modo, una singularidad elevada al cuadrado, pero una singularidad provocada al fin y al cabo por el propio colapso gravitatorio. Sin embargo, no podemos ignorar una diferencia sustancial entre ambas singularidades, la de un agujero negro y la del “Gran Agujero Negro” formado por toda la materia y energía del Universo, y es que en el segundo caso, la singularidad del “Gran Agujero Negro” que pudo preceder al Big Bang, al margen de su magnitud, no existe ningún horizonte de sucesos. El horizonte de sucesos de un agujero negro es la línea que separa el campo de acción gravitatoria de dicho agujero de la zona exterior que queda excluida a su atracción y que escapa de su descomunal energía gravitatoria. Estaríamos pues, ante un agujero negro sin ningún horizonte de sucesos, ya que, sencillamente, nada existe fuera de él. Por ello, aun cumpliéndose el primer principio de la termodinámica en el caso de las singularidades, debemos considerar al estado de singularidad habido ente el Big Crunch y el el Big Bang este último como consecuencia directa de aquél, un punto que rompería cualquier relación posible entre ambos ciclos o períodos en cualquier dimensión de espacio y tiempo imaginable, en definitiva, una desconexión absoluta que daría lugar a distintas generaciones del Universo totalmente inconexas, separadas por una frontera infranqueable y que se sucederían de forma cíclica. Volviendo a descartar la posibilidad del Universo estacionario, estos períodos inconexos o generaciones estarían siempre divididas en dos fases, la “fase de contracción” o compactación y la “fase de expansiva” o de dispersión.

Según la hipótesis que nos ocupa y basándonos en los preceptos y teorías de la física descritos al inicio del artículo, la energía y la gravedad (ésta última también como forma de energía), pueden constituir en sí mismas los fundamentos de nuestro Universo argumentando su origen y su destino, o mejor dicho, su ciclo continuo de períodos inconexos separados siempre por una singularidad como el Big Crunch – Big Bang.

Siempre desde mi modesto razonamiento y partiendo de dichas disposiciones, el Universo, como “macro-sistema de orden cósmico”, podría encontrarse inmerso en un ciclo infinito de expansión y contracción en una búsqueda continua de la estabilidad o equilibrio propia de cualquier sistema energético. Un período de expansión consecuente del gran estallido del punto cero o de inicio (Big Bang) y un período de contracción o agrupamiento precedente a dicho punto cero y que a su vez sucedería al período expansivo una vez concluido éste frenado y anulado por la fuerza gravitacional de todo el Universo en su conjunto. Ambos períodos se sucederían uno al otro de forma constante al intervenir siempre la misma cantidad energética e idénticas variables gravitatorias derivadas de la masa invariable del Universo. Ambos períodos, incluido el punto inicio ó Big Bang precedido por el Big Crunch, pueden constituir en sí mismo y bajo la más rigurosa aplicación de las leyes universales de la gravitación y la energía que desembocan en singularidades (como por ej. los agujeros negros), la consecuencia lógica de un estado precedente causante.

Bajo esta hipótesis y en relación con el cosmos, el orden absoluto no existe, pero tampoco el caos categórico. Toda situación o estado caótico se encontraría en un proceso continuo de adaptación con el propósito de alcanzar el equilibrio del sistema. De este modo, el caos sería solo aparente en el sentido de que cualquier estado imaginable no es en sí mismo un estado caótico como tal sino un estado de equilibrio relativo, al perseguirse de forma constante un orden organizativo. Bajo estos preceptos, cualquier estado del sistema podría considerarse en cualquier punto de su proceso tanto un estado de “equilibrio relativo” como de “caos relativo”, o en su perspectiva antagónica “cuasi caótico” o “cuasi estable”.

Si analizamos la vida de una estrella, observamos un curioso proceso cíclico en analogía con la hipótesis del ciclo infinito. Las supernovas, explosiones de estrellas (con una masa superior al límite de Chandrasekhar) en la fase final de su vida, son provocadas por el propio colapso de la estrella, y en ellas arrojan al universo en forma de gas la materia prima que servirá para la formación de nuevas estrellas (Historia del Tiempo Pág.191). Este diáfano ejemplo de las estrellas constituye sin duda un modelo muy acorde a nuestra hipótesis en la que el propio Universo, como conjunto total, vuelve a formarse una y otra vez a partir de su propia materia y energía orquestadas por las fuerzas universales de la física y la química.

CARACTERÍSTICAS DEL PUNTO CERO O DE INICIO.
La historia de un gran colapso gravitatorio

La historia del Big Bang podría ser en sí misma la historia de un colapso y su desenlace lógico. En nuestra hipótesis no podemos admitir un Big Bang sin un Big Crunch anterior. La densidad de este cuerpo, al que denominaremos “masa total” para expresar que representa en realidad a toda la materia y energía existente en el Universo, tiende a infinito al no existir ninguna energía compensatoria que contrarreste su propia fuerza gravitatoria. Su energía gravitatoria es tan elevada que impide la salida de luz (teoría de la relatividad general) así como cualquier tipo de radiación que pudieran demostrar su existencia y convirtiendo a esta masa total en un gigantesco agujero negro que encierra en sí mismo toda la energía existente en el Universo. En la fase de contracción, las galaxias han resultado literalmente “tragadas” por la masa total en un violento proceso de "Big Crunch" provocando colisiones y transformando toda la energía cinética de dichos choques en energía calorífica, energía que a su vez ha sido absorbida por la gigantesca y superdensa bola, probablemente en estado ya incandescente o gaseoso antes de entrar en colapso debido a las enormes temperaturas de billones de grados centígrados.

La masa total, durante la fase final de contracción, ha absorbido ya la totalidad de galaxias del Universo actuando a modo de acumulador energético e incrementando de forma progresiva su energía potencial, su temperatura y su densidad, alcanzando valores próximos a infinito, difícilmente sostenibles y de inestabilidad manifiesta.

Una vez tragadas todas las galaxias del universo, la bola incandescente, como si de una monstruosa estrella se tratara, intenta mantener en vano su tamaño estable mientras consume rápidamente su combustible para contrarrestar a la inmensa fuerza gravitatoria que intenta empujarla a su propio colapso. Es un hecho a considerar que las estrellas de mayor masa consumen su combustible en menor tiempo que las de masa menor al deber contrarrestar una mayor fuerza gravitatoria ejercida por su propia masa, por ello, es posible que los combustibles se agotaran rápidamente. Agotado el combustible, la enorme masa entraría rápidamente en un colapso irremediable que nos conduciría, posteriormente, a la gran explosión del Big Bang.

En el tramo final de la fase de contracción, el colapso de esta masa acaba desembocando ya en un enorme agujero negro que impide la salida de la luz y de cualquier forma de radiación pero que de forma irremediable continua contrayéndose.

Las variables implicadas en la singularidad del agujero negro son literalmente intratables. En un esfuerzo imaginativo podríamos estar hablando de una temperatura con tendencia a infinito en aumento constante como consecuencia de la enorme y creciente densidad de la materia y la continua compresión de la misma provocada por el colapso continuo. Finalmente, como consecuencia de las insostenibles variables de presión y temperatura próximas a infinito, en un punto de “singularidad” física manifiesta, una macro-explosión termonuclear de dimensiones inimaginables (Big Bang) acabarán convirtiendo toda esa cuasi infinita energía potencial en cinética e impulsando en el futuro a toda la materia del Universo en forma de gas. El Universo ha "nacido". Desde ese momento, la materia inicia un largo camino hasta el límite expansivo de nuestro Universo durante miles de millones de años.

La existencia de esta macroexplosión (Big Bang) es considerada por los físicos como un hecho demostrado y es admitido por unanimidad por toda la comunidad científica. De hecho, se han conseguido captar radiaciones derivadas de dicha explosión que aún se encuentran por todo el espacio en forma de microondas (Penzias & Wilson 1964) y que hoy constituyen el eje vertebral en torno al cual pivotan todas las investigaciones sobre el origen y destino de nuestro Universo.

FASE EXPANSIVA O DE DISPERSIÓN.
Fase actual

Dicha fase da comienzo justo en el momento de la macro-explosión cósmica (Big Bang) descrita en el apartado anterior. Una explosión en la que se liberó toda la energía existente en el Universo, en forma de materia gaseosa y energía cinética (derivada ésta de la velocidad expansiva).

Desintegrada la masa total del Universo por una explosión de magnitud difícilmente asimilable (Big Bang), esta materia de diversa composición (en su mayoría hidrógeno) que formarán los planetas, las estrellas y el polvo cósmico de las galaxias, es impulsada de forma expansiva durante miles de millones de años. El Universo comienza su expansión y con ella su crecimiento. Siguiendo la analogía del fúsil en el que la pólvora transforma toda su energía potencial en energía cinética del proyectil, en el momento del estallido, esta macroexplosión transforma toda la energía potencial acumulada en el Gran Agujero Negro (fruto del colapso de toda la materia y energía del Universo en un solo punto) en energía cinética, transfiriéndose ésta a la materia gaseosa destinada a formar los billones de galaxias de nuestro Universo y expandiéndola durante miles de millones de años (13700 millones de años hasta el día de hoy), pero con una deceleración constante motivada por la propia fuerza gravitatoria del Universo. Junto con la materia, se libera energía en forma de radiaciones que, como cualquier forma de energía y bajo el primer principio de la termodinámica no desaparece, por ello dichas radiaciones son aún hoy perceptibles en cualquier parte del Universo en forma de microondas, y gracias a las cuales se ha podido llegar a demostrar la existencia de dicha explosión, es decir, el Big Bang.

Desde el inicio de esta fase expansiva, han tenido lugar de forma continua el génesis de los planetas y las estrellas por agrupamiento de la materia y los gases y largos procesos de transformación, conformando a su vez estructuras mayores como sistemas y galaxias que continúan alejándose entre sí con un cierto índice de deceleración. Pero ¿por qué el ritmo de expansión del Universo es decreciente como se ha podido comprobar?

La energía cinética de las galaxias provocadas por el Big Bang y responsable de la fase expansiva, está sometida desde sus inicios a una constante fuerza gravitatoria originada por el propio Universo, una fuerza que frena y contrarresta la energía expansiva hasta que llegue a anularla igualándola a cero. Alcanzado dicho punto, las galaxias llegan al límite expansivo del Universo (en analogía al extremo del recorrido del péndulo) iniciándose desde ese momento una inversión en el sentido de sus trayectorias y comenzando el viaje de retorno hacia el punto cero o punto de origen, situado en el que podríamos denominar centro de máxima gravedad Universal o centro de gravedad del Universo. Ha comenzado la fase de contracción o compactación con destino hacia el Big Crunch, el Gran Crujido o la Gran Implosión.

FASE DE CONTRACCIÓN O COMPACTACIÓN.
El retorno al origen y el cierre de un ciclo

Dicha fase conduciría a la Gran Implosión o Big Crunch, un punto al que podríamos denominar, solo de forma relativa, el final o la muerte de una generación del Universo. Pero, si el Universo se está expandiendo, ¿Cuándo tendría comienzo el período de contracción o compactación y por qué?

La fuerza gravitatoria ejercida desde el centro de gravedad del Universo sobre toda su materia de forma constante y desde el mismo momento del Big Bang, podría estar frenando y contrarrestando continuamente a la fase expansiva, tal y como demuestra el hecho de que, al parecer, esta expansión se encuentre en fase de deceleración. Es probable que la fuerza gravitatoria no sea capaz por sí sola de frenar dicha expansión, pero no podemos obviar que el continuo enfriamiento del Universo motivado, por un lado, por su propia expansión (“Cuando el Universo duplica su tamaño, su temperatura se reduce a la mitad” Stephen Hawking) y por otro lado por el agotamiento de sus combustibles nucleares, podrían contribuir de forma determinante a bloquear la expansión al reducir y anular finalmente la energía cinética expansiva de las galaxias igualando dicha energía cinética a cero y comenzando en ese punto la atracción de las galaxias hacia el centro de gravedad, iniciándose de forma irremediable la fase de contracción. Las galaxias del Universo, una vez alcanzado el límite expansivo (en analogía al extremo del recorrido del péndulo) iniciarían desde ese momento una inversión en el sentido de sus trayectorias comenzando el viaje de retorno hacia el punto cero o punto de origen, situado en el que podríamos denominar centro de gravedad universal o centro de gravedad del Universo. Podemos considerar a los límites expansivos del Universo como puntos diametralmente opuestos en el tiempo y el espacio al punto del Big Bang y/o Big Crunch. LLegadas las galaxias a estos límites expansivos, el Universo habría alcanzado un estado estático efímero en su máximo grado de expansión y las galaxias comenzarían inmediatamente su camino de vuelta contrayéndose por la influencia de la fuerza gravitatoria.

Es probable que esta fase de contracción o agrupamiento sea escalable y tenga su comienzo en el seno de las propias galaxias. Por ello, y este es otro tema a investigar, galaxias como la Vía Láctea podrían deber su forma espiral al efecto de la mortal atracción de un gran agujero negro que obviamente, no vemos. De hecho se cree que cuando un agujero negro está absorbiendo materia de otra estrella, esta materia forma un movimiento espiral en su viaje hacia el ente invisible en analogía al agua que se cuela por un sumidero. A este respecto podemos señalar que parece existir algún signo evidente de la existencia de un agujero negro cuya masa podría ser unas cien mil veces la de nuestro sol, situado, que casualidad, en el centro de nuestra galaxia. Si estamos siendo literalmente tragados por un agujero negro o no, puede ser un hecho que algún día llegue a comprobarse, pero hablando en una escala de tiempo cósmico, es muy posible que nos encontremos a millones, tal vez miles de millones de años del desenlace fatal, por lo que dudo mucho que alguno de nosotros pueda llegar a ser testigo de semejante suceso.

NOTA: Según he podido comprobar a través de un documental gráfico, esta información ha sido recientemente contrastada por un prestigioso equipo de investigadores, demostrando por fin la existencia de un enorme agujero negro no sólo en el centro de nuestra Vía Láctea, sino en el centro de todas las galaxias conocidas para sorpresa de todo el colectivo científico.

Por otro lado, el hecho de que este proceso de contracción pueda tener lugar de forma independiente y simultánea en diferentes zonas del Universo, determinaría que el centro de gravedad universal pudiera no estar ubicado en un punto estático, ya que las mayores estructuras galácticas absorberían a las vecinas más pequeñas aumentando su masa, y estas grandes agrupaciones se unirían a su vez a otras grandes estructuras dentro de un violento y continuo proceso de reagrupamiento con un desenlace ya escrito, el Big Crunch y su consecuencia lógica, el Big Bang.

CONCLUSIONES DEL AUTOR.
Y otras cuestiones filosóficas

El Universo es en sí energía en diversas formas, calorífica, cinética, gravitatoria, potencial, materia, etc. Si la energía no se puede crear ni destruir (1ª Ley de la termodinámica) ¿Cómo puede entonces crearse o destruirse el Universo?

La energía siempre ha existido, bajo mi punto de vista, ni siquiera en singularidades como los agujeros negros o el propio Big Cruch-Big Bang la energía puede crearse o destruirse. De hecho, la conclusión a la que parecen haber llegado los científicos y expertos (al menos en el caso de los agujeros negros) es que la masa y la energía siempre se mantendrían constantes aún a pesar de la singularidad. ¿Por qué iba a ser distinto entonces el caso de la singularidad del Big Crunch-Big Bang? Dichos fenómenos no harían más que reciclar de forma continua masa y energía. Si la energía constituye una constante absoluta, incluso en el caso de las singularidades, podría llegar a resultar absurdo el planteamiento de un principio y un final, ya que dicha energía siempre habría existido, manteniéndose su suma total constante a través del tiempo, sin comienzo ni final, únicamente cambiando de forma cíclica de estado y de forma. Pueden existir formas de energía desconocidas e intangibles, de hecho existen, como lo demuestra la existencia de los agujeros negros que ni siquiera pueden ser vistos, pero probablemente esto no sea un motivo suficiente para que la primera ley de la termodinámica no se cumpla.

Amparados en el mismo principio de la termodinámica, podríamos afirmar que cualquier materia que fuese absorbida por un agujero negro sería “reciclada” en la singularidad y devuelta finalmente al Universo. De este modo, podemos llegar a suponer que el astronauta ejemplar de Stephen Hawking caído en la singularidad de un agujero negro no regresaría de éste precisamente con el traje puesto.

La singularidad, tratada como estado no predecible o caótico, fuera de control y en el que todas las leyes de la física fallan, puede en cierto modo equipararse a la singularidad que provoca la aparición de la vida al inicio de ésta. De ello, podemos deducir que los comienzos, en ambos casos, son marcados por situaciones realmente excepcionales y extraordinarias que establecen una frontera delimitadora, un antes y un después difícil de encajar en nuestro nivel de conocimiento y comprensión.

Llego también, en la exploración del razonamiento, a la conclusión personal de que las grandes incógnitas de la humanidad son sin duda aquellas cuestiones a las que el hombre se ha propuesto marcar un principio y un final. Por ejemplo, en la eterna búsqueda de la definición del pensamiento y la inteligencia, el ser humano se enfrenta a sus propias limitaciones, la de buscar un principio y un final que realmente pueden no existir, para definir un concepto que probablemente nunca pueda llegar a ser definido con precisión. Preguntas como ¿Dónde reside la motivación, el sentimiento, la experiencia, el intelecto o la base del razonamiento humano? ¿acaso en algún lugar concreto de nuestro cerebro? ¿podremos trazar algún día con nitidez la línea que separa la inteligencia humana de la animal o incluso de la artificial? ¿podremos llegar a establecer un principio y un final que nos permita afirmar: “aquí comienza la inteligencia y acaba la no inteligencia”? Probablemente no. El hombre intenta marcar límites a cuestiones que probablemente carezcan de ellos buscando frontereas que tal vez no existan, y al igual que en el caso del cerebro, el Universo puede no contar con límites temporales tangibles como para establecer un principio absoluto, pese a que la ciencia y la iglesia se empeñen en ello.

Tengo la sensación de que tal vez la dificultad que encuentra el ser humano para asimilar la no existencia de un principio ni un final subyace, no sólo ya en el arraigo de ideas y principios religiosos, sino en la analogía subliminal y errónea que establece el hombre entre el origen y destino del Universo con el origen y destino de su propia existencia, marcada por el nacimiento y la muerte del individuo, o en un plano más abstracto, la aparición y desaparición de la propia humanidad como forma de vida, un hecho considerado categóricamente irreversible. Es nuestra existencia una trayectoria finita, por ello, la comprensión filosófica de nuestro Universo y encajar dentro de éste nuestra propia existencia, continuará resultando nuestro eterno problema si no pretendemos resolverlo desde la humildad impuesta por un incuestionable hecho a mi juicio, el de no ser más que un insignificante trazo en el infinito camino de la trayectoria cósmica del Universo. Al fin y al cabo, ¿qué somos si no una forma más transitoria de energía?

Quiero igualmente hacer constar que con esta hipótesis solo he pretendido diseñar un modelo lo más racional posible del Universo encajando conceptos y criterios hoy consolidados y ampliamente admitidos, reconstruyendo así un puzzle en absoluto demostrable mediante la observación, pero no por ello menos creíble que cualquier otro modelo que nos puedan presentar desde teorías egocéntricas amparadas, como diría el doctor Félix Rodríguez de la Fuente, en mitos y leyendas que jamás podría el hombre llegar a demostrarse, ni siquiera, a sí mismo.

Gráficas explicativas sobre modelos

El modelo de Friedmann introdujo el concepto de Big Crunch como destino del Universo una vez alcanzado el límite expansivo.-

La gráfica representa los diferentes períodos o generaciones que se repetirían de forma continua según el modelo sostenido por la Hipótesis del Ciclo Infinito.-

BIBLIOGRAFÍA y fuentes

Historia del Tiempo. Stephen Hawking © 1987

El telar mágico. Robert Jastrow © 1981

Cien preguntas básicas sobre la ciencia. Isaac Asimov © 1973

Los tres primeros minutos del Universo. Steven Weinberg © 1976

Artículo sobre el libro de Steven Weinberg de J. Tonda Mazón © 1991

Enciclopedia Microsoft Encarta 2004. Microsoft Croporation © 2003

Enciclopedia Universal DVD 2005. Micronet © 2004

Rafael Lomeña Varo ©© 2006

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