Un simple experimento mental que te sorprenderá
Crédito de la imagen: C. Scharf (2017)
Por Caleb A. Scharf, para Scientific American el 19 de octubre de 2017
Todos hemos encontrado compresión en algún momento u otro. Tal vez ha sido la compresión física, una esponja mágica que vuelve a su tamaño normal cuando se libera y se riega. La maleta en la que debes sentarte para exprimir el espacio aéreo. El propano que está en ese pesado cilindro arrastrado hacia atrás para conectarlo a la parrilla de su barbacoa. O tal vez ha sido la compresión de software; la compactación de datos, mil instantáneas de vacaciones masticadas y regurgitadas por un algoritmo de compresión JPEG o GIF.
La idea de eliminar el espacio extraño es muy familiar.
Tanto a escala cósmica como a escala atómica, la observación de que todo es 'espacio mayormente vacío' se ha realizado muchas veces. Pero aún puede sorprender ver cuán verdadera es esa afirmación.
Cuando estaba escribiendo mi nuevo libro, The Zoomable Universe (y, naturalmente, este post no es de ninguna manera, aunque sea un indicio furtivo de que usted, querido lector, podría estar interesado en este libro), decidí usar esto para obtener un efecto dramático.
¿Qué pasaría si de alguna manera pudiéramos reunir a todas las estrellas de la Vía Láctea y colocarlas una junto a la otra, como una gran caja de manzanas bien compactas? La naturaleza nunca permitiría esto, por supuesto, las fuerzas gravitacionales tomarían el control y las estrellas probablemente se fusionarían en un agujero negro colosal, con algunas quejas en el camino. Pero como experimento mental, esta es una gran manera de ilustrar la cantidad de espacio en una galaxia.
La respuesta es bastante impactante. Si suponemos que puede haber alrededor de 200 mil millones de estrellas en la Vía Láctea, y asumimos generosamente que todas tienen que ver con el diámetro físico del Sol (que es una sobreestimación, ya que la gran mayoría de las estrellas son menos masivas, y más pequeñas ), todavía podríamos obtenerlos a todos en un cubo que encajaría dentro del diámetro orbital de Neptuno en nuestro sistema solar.
En otras palabras, si nuestra Vía Láctea abarca aproximadamente 1021 metros en su disco, ahora hemos reunido cada estrella y las hemos colocado en un cubo de menos de 1013 metros. Ese es un factor de compresión saludable de 100 millones en escala lineal.
Para tener un poco más de perspectiva, imagine que comprimió su automóvil longitudinalmente en 100 millones de veces, que terminaría teniendo unos 50 nanómetros de diámetro. Eso es más o menos el ancho de un virus.
Hay una enorme cantidad de espacio vacío en el espacio. Aunque sería un poco masivo de recorrer, podrías empacar una galaxia completa y tener que ir.
Y eso me lleva al siguiente nivel de locura. Dentro del universo observable, definido por nuestro horizonte cósmico de recorrido de la luz desde el Big Bang, las estimaciones actuales sugieren que hay en algún lugar entre 200 mil millones de galaxias y posiblemente tanto como 2 billones de galaxias. (aunque ese alto número incorpora todas las pequeñas "proto-galaxias" que terminan fusionándose para formar galaxias más grandes).
Seamos valientes y tomemos ese número más grande de todos modos. Ahora vamos a empacar todas las estrellas en todas esas galaxias; una vez más, seremos espectacularmente generosos y asumiremos que son del tamaño de la Vía Láctea (la mayoría en realidad serán mucho más pequeñas).
Esto nos dejará con 2 billones de cubos, cada uno de 1013 metros. Pon estos cubos juntos en un cubo más grande y nos quedamos con un mega cubo con lados de longitudes de aproximadamente 1017 metros.
Bastante grande ¿verdad? Bueno, no, no en una escala cósmica. Recuerde que el diámetro de nuestra Vía Láctea es del orden de 1021 metros, por lo que un cubo de 1017 metros de tamaño sigue siendo solo 1 / 10,000 del tamaño de la galaxia. De hecho, ¡1017 metros están a solo 10 años luz!
Naturalmente, todo esto es un truco de salón. Pero conduce a casa cuán poco del volumen del universo está realmente ocupado por materia más densa. Para citar al maravilloso Douglas Adams: "El espacio es grande. Realmente grande. Simplemente no vas a creer cuán enormemente grande es, alucinantemente grande. Quiero decir, puedes pensar que está muy lejos en el camino hacia el químico, pero eso es solo cacahuetes para el espacio "(The Hitchhikers Guide to the Galaxy).
Me gustaría pensar que Adams también habría disfrutado de The Zoomable Universe (el Universo expandible).
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Crédito de la imagen: C. Scharf (2017)
Por Caleb A. Scharf, para Scientific American el 19 de octubre de 2017
Todos hemos encontrado compresión en algún momento u otro. Tal vez ha sido la compresión física, una esponja mágica que vuelve a su tamaño normal cuando se libera y se riega. La maleta en la que debes sentarte para exprimir el espacio aéreo. El propano que está en ese pesado cilindro arrastrado hacia atrás para conectarlo a la parrilla de su barbacoa. O tal vez ha sido la compresión de software; la compactación de datos, mil instantáneas de vacaciones masticadas y regurgitadas por un algoritmo de compresión JPEG o GIF.
La idea de eliminar el espacio extraño es muy familiar.
Tanto a escala cósmica como a escala atómica, la observación de que todo es 'espacio mayormente vacío' se ha realizado muchas veces. Pero aún puede sorprender ver cuán verdadera es esa afirmación.
Cuando estaba escribiendo mi nuevo libro, The Zoomable Universe (y, naturalmente, este post no es de ninguna manera, aunque sea un indicio furtivo de que usted, querido lector, podría estar interesado en este libro), decidí usar esto para obtener un efecto dramático.
¿Qué pasaría si de alguna manera pudiéramos reunir a todas las estrellas de la Vía Láctea y colocarlas una junto a la otra, como una gran caja de manzanas bien compactas? La naturaleza nunca permitiría esto, por supuesto, las fuerzas gravitacionales tomarían el control y las estrellas probablemente se fusionarían en un agujero negro colosal, con algunas quejas en el camino. Pero como experimento mental, esta es una gran manera de ilustrar la cantidad de espacio en una galaxia.
La respuesta es bastante impactante. Si suponemos que puede haber alrededor de 200 mil millones de estrellas en la Vía Láctea, y asumimos generosamente que todas tienen que ver con el diámetro físico del Sol (que es una sobreestimación, ya que la gran mayoría de las estrellas son menos masivas, y más pequeñas ), todavía podríamos obtenerlos a todos en un cubo que encajaría dentro del diámetro orbital de Neptuno en nuestro sistema solar.
En otras palabras, si nuestra Vía Láctea abarca aproximadamente 1021 metros en su disco, ahora hemos reunido cada estrella y las hemos colocado en un cubo de menos de 1013 metros. Ese es un factor de compresión saludable de 100 millones en escala lineal.
Para tener un poco más de perspectiva, imagine que comprimió su automóvil longitudinalmente en 100 millones de veces, que terminaría teniendo unos 50 nanómetros de diámetro. Eso es más o menos el ancho de un virus.
Hay una enorme cantidad de espacio vacío en el espacio. Aunque sería un poco masivo de recorrer, podrías empacar una galaxia completa y tener que ir.
Y eso me lleva al siguiente nivel de locura. Dentro del universo observable, definido por nuestro horizonte cósmico de recorrido de la luz desde el Big Bang, las estimaciones actuales sugieren que hay en algún lugar entre 200 mil millones de galaxias y posiblemente tanto como 2 billones de galaxias. (aunque ese alto número incorpora todas las pequeñas "proto-galaxias" que terminan fusionándose para formar galaxias más grandes).
Seamos valientes y tomemos ese número más grande de todos modos. Ahora vamos a empacar todas las estrellas en todas esas galaxias; una vez más, seremos espectacularmente generosos y asumiremos que son del tamaño de la Vía Láctea (la mayoría en realidad serán mucho más pequeñas).
Esto nos dejará con 2 billones de cubos, cada uno de 1013 metros. Pon estos cubos juntos en un cubo más grande y nos quedamos con un mega cubo con lados de longitudes de aproximadamente 1017 metros.
Bastante grande ¿verdad? Bueno, no, no en una escala cósmica. Recuerde que el diámetro de nuestra Vía Láctea es del orden de 1021 metros, por lo que un cubo de 1017 metros de tamaño sigue siendo solo 1 / 10,000 del tamaño de la galaxia. De hecho, ¡1017 metros están a solo 10 años luz!
Naturalmente, todo esto es un truco de salón. Pero conduce a casa cuán poco del volumen del universo está realmente ocupado por materia más densa. Para citar al maravilloso Douglas Adams: "El espacio es grande. Realmente grande. Simplemente no vas a creer cuán enormemente grande es, alucinantemente grande. Quiero decir, puedes pensar que está muy lejos en el camino hacia el químico, pero eso es solo cacahuetes para el espacio "(The Hitchhikers Guide to the Galaxy).
Me gustaría pensar que Adams también habría disfrutado de The Zoomable Universe (el Universo expandible).
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