El avance científico que genera el estudio del Universo está contribuyendo al avance tecnológico en el mundo. Los científicos que estudian Cosmología, realizan observaciones, complejos cálculos matemáticos, suposiciones, comprobaciones, análisis y lecturas, buscando resolver dudas. Los investigadores de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, no son la excepción y con el estudio del Universo hacen Ciencia Básica.
El Doctor Mario Maya Mendieta, Profesor Investigador de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, entre papeles, pizarrón, libros, computadoras y figuras geométricas, investiga y enseña a sus alumnos los complicados cálculos matemáticos para encontrar respuesta a sus dudas sobre algunos aspectos de la evolución del Universo en el tiempo.
Aprovechando parte de los resultados de su investigación sobre la "Teoría de las Interacciones fundamentales entre partículas", donde analiza el movimiento de cuerpos que no pueden ser vistos a simple vista, le surgió la pregunta: ¿Esto que pasa con las partículas (lo más pequeño), influye en la evolución del Universo (lo más grande)?
Así, entre curiosidad y dudas se fue adentrando en la Cosmología. Conocer el origen, evolución, estructura a gran escala y el futuro que le espera al Universo, es algo que por siglos ha despertado también el interés sobre todo de estudiantes de Física, que cuando ingresan a la carrera quieren ser astrónomos.
Haciendo ciencia básica
"Quienes estudiamos Cosmología, estamos haciendo Ciencia Básica y lo que encontramos y desarrollamos ahora, será la base para nuevos descubrimientos en el futuro, como sucedió con los estudios que se realizaron hace décadas", explicó Maya Mendieta.
Recordó que hace cien años, cuando los investigadores estudiaban el electrón y medían sus características, no buscaban la forma de aprovechar los nuevos conocimientos que iban adquiriendo. Sin embargo hoy en día, éstos permiten elaborar simples y complejos aparatos electrónicos, muchos de los cuales forman parte de la vida cotidiana.
"Lo que pasa en el Universo a gran escala, no afecta a los seres humanos, porque somos muy pequeños en espacio y tiempo ante la inmensidad que éste tiene, donde los eventos suceden en cientos y millones de años, pero la curiosidad nos obliga a pensar, imaginar, especular, crear imágenes mentales que quizá al principio no corresponden a la realidad pero es el inicio para hacer ciencia", aseguró el Doctor en Ciencias.
La Física, tiene diversas ramas que permiten las investigaciones de lo que pasa dentro y fuera de nuestra tierra, "que a diferencia de los demás planetas que son demasiado fríos, calientes o gaseosos, es una especie de oasis en el Universo que tenemos que cuidar porque aquí vivimos",
¿Qué sucede en el Universo?
Como sucede con las partículas microscópicas, en el Universo también se da una fuerza, en este caso, de atracción gravitacional. El ejemplo más cercano está en el Sol, que es la fuente de energía que nos mantiene unidos en un sistema y que como todo cuerpo que nace, algún día, muy pero muy lejano morirá.
Aunque para ello falten millones de años, "es importante conocer qué es lo que está pasando fuera de nuestro planeta y en lugares muy lejanos que ni siquiera podemos imaginar, pero como parte de un todo nos involucra", explicó el profesor investigador de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas.
Actualmente, dijo, el Universo se está expandiendo. Cada vez es más y más grande y lo que ocurra en el lejano futuro, dependerá de la cantidad de materia que exista. De acuerdo con los estudios que se tienen, si la masa del Universo es menor que una masa crítica, la expansión continuará indefinidamente.
Pero si por el contrario la atracción gravitacional detiene la expansión, empezará todo el proceso de contracción y la materia se jalará entre sí, hasta llegar a ser nuevamente una masa compacta y volverá a empezar otro ciclo. Esta es una de las posibilidades que los cálculos matemáticos señalan.
El Universo está en continuo movimiento, donde nada es para siempre. Podría ser un continuo de contracciones y expansiones, donde lo único seguro es que cada uno de los procesos dura miles de millones de años, cifra que de tan grande es inimaginable, pero que para la mente humana significa: para siempre.
Saber la cantidad de materia que hay en el Universo, tanto la visible como la invisible, llamada materia oscura, es el reto de los especialistas de todo el mundo que diariamente se enfrentan a la incógnita de cuál es el futuro de la humanidad.
El instante después del Origen
La edad del Universo se calcula tiene entre 12 mil y 15 mil millones de años. Según la teoría más aceptada que es la del Big Bang, en sus inicios, el Universo era energía que estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña del espacio, hasta que sucedió la gran explosión que provocó la expansión observada en los años Veinte del siglo pasado por Edwin Hubble, -quien demostró la expansión midiendo el desplazamiento al rojo de galaxias distantes-.
Los choques que se dieron y un cierto desorden, provocaron que la materia se agrupara y se concentrara más en algunos lugares del espacio que en otros, formando las primeras estrellas y galaxias. Así el Universo se mantiene en un continuo movimiento y evolución, explico el Doctor Maya Mendieta
El primero en llegar a esta conclusión fue el científico ruso, nacionalizado estadounidense, George Gamow, quien realizó observaciones rigurosas y complejas operaciones matemáticas sobre los primeros instantes del Universo después de la "Gran Explosión" que le dio origen.
Para conocer lo complejo que es el estudio de los primeros instantes del Universo, se utiliza la escala de Planck - llamada así por el físico Alemán Max Planck, Premio Nóbel de Física en 1918 y uno de los iniciadores de la Mecánica Cuántica-.
Después del tiempo de Planck, se tiene certeza en lo que ocurrió en el Universo. pues la observaciones realizadas concuerdan muy bien con las predicciones teóricas. Antes de éste, que corresponde al Momento Cero denominado "Singularidad", no se sabe nada. Descubrir qué pasó antes es el reto para quienes estudian Cosmología.
Como en toda investigación científica, el estudio del Universo requiere de tecnología cada vez más avanzada.
Afortunadamente ahora se tienen más y mejores detectores instalados en satélites, sondas y en la Estación Espacial Internacional; así como en los avances computacionales, dónde se utilizan operaciones matemáticas cada vez más complejas y técnicas suficientemente precisas, que permiten medir tiempo y distancias muy grandes.
Muestra del desarrollo científico y tecnológico, es que ahora se sabe cómo interaccionan las partículas elementales que se han descubierto en los grandes aceleradores terrestres, y cómo lo hacen los cuerpos inmensos, como son los super-cúmulos de galaxias que forman parte del Universo. .
"Los que estudiamos Cosmología y hacemos Ciencia Básica, queremos saber como es el Universo, que hay en los hoyos negros, como se mueven las galaxias, que están a distancias de miles o millones de años luz, hasta cuando seguirá la expansión, qué es la materia oscura y todos esos conocimientos bajados a nivel micro, que nos ayuden a encontrar soluciones a los problemas cosmológicos actuales", finalizó.
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