We know about our universe’s past: the Big Bang theory predicts that all matter, time, and space began in an incredibly tiny, compact state about 14 billion years ago. And we know about the present: scientists’ observations of the movement of galaxies tell us that the universe is expanding at an accelerated rate. But what about the future? Do we know how our universe is going to end?
Sobre el pasado de nuestro universo sabemos que, según la teoría del Bing Bang, toda materia, tiempo y espacio surgió de un estado minúsculo y compacto, hace unos 14 mil millones de años. En relación al presente, las observaciones de los científicos del movimiento de las galaxias indican que el universo se expande a un ritmo acelerado. Pero ¿qué hay del futuro? ¿Sabemos cómo acabará nuestro universo?
Cosmologists have three possible answers for this question, called the Big Freeze, the Big Rip and the Big Crunch.
Los cosmólogos han ofrecido tres posibles respuestas a este interrogante: 'el Gran Frío', 'el Gran Desgarramiento' y 'la Gran Implosión'.
To understand these three scenarios, imagine two objects representing galaxies. A short, tight rubber band is holding them together— that’s the attractive force of gravity. Meanwhile, two hooks are pulling them apart— that’s the repulsive force expanding the universe. Copy this system over and over again, and you have something approximating the real universe. The outcome of the battle between these two opposing forces determines how the end of the universe will play out.
Para comprender estos tres escenarios, imagina dos objetos que representan galaxias. Una banda elástica, corta y ajustada, las mantiene juntas. Se trata de la atracción ejercida por la fuerza de gravedad. Mientras tanto, imagina que dos ganchos intentan separarlas. Se trata de la fuerza repulsiva, gracias a la cual el universo se expande. Si este sistema se multiplicara, obtendrías algo similar al universo real. El resultado de la batalla entre estas dos fuerzas opuestas determina cómo acabará el universo. El Gran Frío es lo que sucedería si la fuerza que aleja a los objetos
The Big Freeze scenario is what happens if the force pulling the objects apart is just strong enough to stretch the rubber band until it loses its elasticity. The expansion wouldn’t be able to accelerate anymore, but the universe would keep getting bigger. Clusters of galaxies would separate. The objects within the galaxies– suns, planets, and solar systems would move away from each other, until galaxies dissolved into lonely objects floating separately in the vast space. The light they emit would be redshifted to long wavelengths with very low, faint energies, and the gas emanating from them would be too thin to create new stars. The universe would become darker and colder, approaching a frozen state also known as the Big Chill, or the Heat Death of the Universe.
es tan fuerte que consigue estirar la banda elástica y dejarla sin elasticidad. La expansión ya no podría acelerarse. Sin embargo, el universo continuaría creciendo. Grupos de galaxias se separarían. Los objetos dentro de las galaxias, soles, planetas y sistemas solares se alejarían unos de otros, y las galaxias se volverían objetos solitarios que flotan de forma aislada en la vastedad del espacio. La luz que emiten se desplazaría hacia el rojo, en largas longitudes de ondas con energías muy bajas y leves, y el gas que emanan sería muy poco e incapaz de crear nuevas estrellas. El universo se volvería más oscuro y frío, y se acercaría a un estado de congelación conocido como el Gran Frío, o la Muerte Térmica del universo.
But what if the repulsive force is so strong that it stretches the rubber band past its elastic limit, and actually tears it? If the expansion of the universe continues to accelerate, it will eventually overcome not only the gravitational force – tearing apart galaxies and solar systems– but also the electromagnetic, weak, and strong nuclear forces which hold atoms and nuclei together. As a result, the matter that makes up stars breaks into tiny pieces. Even atoms and subatomic particles will be destroyed. That’s the Big Rip.
Pero ¿y si la fuerza repulsiva fuera tan fuerte que consigue estirar la banda elástica y romperla? Si la expansión del universo continúa acelerándose, finalmente superará no solo la fuerza de gravedad --desgarrando galaxias y sistemas solares--, sino también la fuerza nuclear electromagnética fuerte y débil, fuerzas que sostienen los núcleos de los átomos. Como resultado, la materia que conforma las estrellas se disolvería en pequeños restos. Incluso los átomos y las partículas subatómicas se destruirían. Este es el Gran Desgarramiento. ¿Qué hay del tercer escenario en el que la banda elástica gana?
What about the third scenario, where the rubber band wins out? That corresponds to a possible future in which the force of gravity brings the universe’s expansion to a halt— and then reverses it. Galaxies would start rushing towards each other, and as they clumped together their gravitational pull would get even stronger. Stars too would hurtle together and collide. Temperatures would rise as space would get tighter and tighter. The size of the universe would plummet until everything compressed into such a small space that even atoms and subatomic particles would have to crunch together. The result would be an incredibly dense, hot, compact universe — a lot like the state that preceded the Big Bang. This is the Big Crunch.
Se trata de un futuro posible en que la fuerza de gravedad detiene la expansión del universo, y luego la invierte. Las galaxias comenzarían a precipitarse unas hacia otras y, a medida que se agrupan, su fuerza de gravedad sería cada vez más fuerte. También las estrellas serían atraídas y chocarían. La temperatura aumentaría cada vez más dado que el espacio sería más compacto. El universo disminuiría de tamaño hasta que todo se encontrase comprimido en un espacio tan pequeño que hasta los átomos y las partículas subatómicas se fusionarían entre sí. El resulto sería un universo extremadamente denso, compacto y caliente, muy similar al estado previo al Big Bang. Así sería la Gran Implosión.
Could this tiny point of matter explode in another Big Bang? Could the universe expand and contract over and over again, repeating its entire history? The theory describing such a universe is known as the Big Bounce. In fact, there’s no way to tell how many bounces could’ve already happened— or how many might happen in the future. Each bounce would wipe away any record of the universe’s previous history.
¿Podría esta minúscula materia explotar y causar otro Big Bang? ¿Podría el universo expandirse y contraerse una y otra vez, repitiendo el mismo ciclo? La teoría que describe el universo de esta forma se llama el Gran Rebote. De hecho, no hay forma de determinar cuántos rebotes podrían haber ocurrido ya, o cuántos ocurrirán en el futuro. Cada rebote haría desaparecer todo rastro de los universos previos.
Which one of those scenarios will be the real one? The answer depends on the exact shape of the universe, the amount of dark energy it holds, and changes in its expansion rate. As of now, our observations suggest that we’re heading for a Big Freeze. But the good news is that we’ve probably got about 10 to the 100th power years before the chill sets in — so don’t start stocking up on mittens just yet.
¿Cuál de estos escenarios se dará? La respuesta depende de la forma exacta del universo, la cantidad de energía oscura que contenga, y los cambios en su velocidad de expansión. De momento, las observaciones indican que nos dirigimos hacia un Gran Frío. Pero la buena noticia es que probablemente contemos con miles de millones de años antes del congelamiento. Así que no empieces a acumular mitones todavía.