jueves, 11 de febrero de 2010

¿Si pudiéramos reunir toda la materia del universo en un solo sitio, qué cantidad de espacio ocuparía?

Well let's see... the Universe is a pretty big place... And the one thing I know about nature is it hates to waste anything. So I guess I'd say if it is just us, an awful lot of space is going to waste.
Ted, padre de Ellie en la película CONTACTO
Es difícil responder a esta pregunta con total precisión, ya que aún hay zonas que no han sido investigadas, y también hay una que otra incógnita respecto a la materia que si podemos observar. Pero si estás dispuesto a aceptar los siguientes tres supuestos, podemos llegar a una respuesta que te parecerá razonable...

La primera pregunta sería: ¿Qué tan grande es el universo?

A decir verdad, nadie, ni los más expertos astrónomos y astrofísicos lo saben; pero actualmente suponen que el universo es un cubo de aproximadamente 30 mil millones de años luz de cada lado. Lo que significa que todo el universo se contiene en aproximadamente 2.7E 31 años luz cúbicos.

La siguiente pregunta: ¿Cuanta materia contiene el universo?

La masa del universo es una fuente de debate en este momento, ya que no hay una manera fácil de poner al universo mismo en una escala. La NASA le ha encargado el trabajo de averiguar cuanta masa podría contener a diferentes expertos, utilizando diferentes técnicas. Lo que estiman es que, existe 1.6E 60 kilogramos de masa en el universo. Otras estimaciones dan otros números, pero todos rondan más o menos en ésta cifra (kilos más, kilos menos).

Y una última pregunta: ¿Qué densidad adquiriría la masa total del Universo, una vez que se encuentre TODA reunida?

Veamos… si realmente pudiéramos juntar TODA la materia en un sólo lugar, seguramente ocasionaríamos al padre de todos los agujeros negros y, potencialmente, podríamos crear ahí mismo otro Big Bang. Pero imaginemos que tenemos la capacidad de evitar esta caótica situación (Total, si pudimos reunir toda la materia, es cosa fácil evitar la creación de un nuevo Universo) y suponiendo que fuera posible mantener la masa distribuida uniformemente con una densidad similar a la del sol, según "Las magnitudes de la Física", la densidad del Sol es de unos 1.410 kilogramos por metro cúbico. (En comparación, la densidad del agua es de 1.000 kilogramos por metro cúbico).

Una vez que has considerado las tres cuestiones anteriores tendríamos:

1.6E 60 kg / 1.410 kilogramos por metro cúbico =
1.1E 57 metros cúbicos de materia en el universo

Un año luz cúbico contiene aproximadamente 1E 48 metros cúbicos. Así que toda la materia en el universo cabría en aproximadamente mil millones de años luz cúbicos, es decir, en un cubo que es de aproximadamente 1.000 años luz de cada lado. Significa que, sólo alrededor de un 0,0000000000000000000042 % del universo contiene algo de materia.
El universo es un lugar muy vacío.

¿Si pudiéramos reunir toda la materia del universo en un solo sitio, qué cantidad de espacio ocuparía?