What is the universe expanding into? - Sajan Saini

Traductor: Sonia Escudero Sánchez Revisor: Jenny Lam-Chowdhury

The universe began its cosmic life in a big bang

El universo empezó su vida cósmica en una gran explosión

nearly fourteen billion years ago,

hace aproximadamente 14 mil millones de años,

and has been expanding ever since.

y se ha estado expandiendo desde entonces.

But what is it expanding into?

Pero ¿en qué se está expandiendo?

That's a complicated question.

Es una pregunta complicada.

Here's why:

Este es el porqué:

las ecuaciones de Einstein sobre la relatividad general

Einstein's equations of general relativity

describe space and time as a kind of inter-connected

describen espacio y tiempo como una especie de tejido interconectado

fabric for the universe.

para el universo.

This means that what we know of as space and time

Esto significa que lo que conocemos como espacio y tiempo

existen solo como parte del universo y no más allá de él.

exist only as part of the universe and not beyond it.

Now, when everyday objects expand, they move out

Cuando los objetos cotidianos se expanden, estos se mueven hacia más espacio.

into more space.

But if there is no such thing as space to expand into,

Pero si no hay tal cosa como un espacio para expandirse,

what does expanding even mean?

¿qué significa expandirse?

In 1929 Edwin Hubble's astronomy observations

En 1929, las observaciones astronómicas de Edwin Hubble

gave us a definitive answer.

nos dieron la respuesta definitiva.

His survey of the night sky found all faraway galaxies

Su estudio del cielo nocturno encontró que todas las galaxias lejanas

recede, or move away, from the Earth.

se alejan o se retiran de la Tierra.

Moreover, the further the galaxy, the faster it recedes.

Además, cuanto más lejana es la galaxia, más rápido se aleja.

How can we interpret this?

¿Cómo podemos interpretar esto?

Consider a loaf of raisin bread rising in the oven.

Imagina un pan de pasas creciendo en el horno.

The batter rises by the same amount in between each

La masa entre cada una de las pasas se eleva en la misma proporción.

and every raisin.

If we think of raisins as a stand-in for galaxies,

Si pensamos que las pasas son las galaxias,

and batter as the space between them,

y la masa como el espacio entre ellas,

we can imagine that the stretching or expansion

podemos imaginar que el estiramiento o expansión

of intergalactic space will make the galaxies recede from each other,

del espacio intergaláctico hará que las galaxias se alejen,

and for any galaxy, its faraway neighbors will recede a larger

y para cada galaxia,

sus vecinas lejanas retrocederán una distancia más larga que las cercanas

distance than the nearby ones

in the same amount of time.

en la misma cantidad de tiempo.

Sure enough, the equations of general relativity predict a cosmic

En efecto, las ecuaciones de relatividad general predicen un tira y afloja cósmico

tug-of-war between gravity and expansion.

entre la gravedad y la expansión.

It's only in the dark void between galaxies where expansion wins out,

Es solo en el oscuro vacío entre galaxias donde la expansión gana

and space stretches.

y el espacio se estira.

So there's our answer.

Ahí está nuestra respuesta.

The universe is expanding unto itself.

El universo se está expandiendo en sí mismo.

That said, cosmologists are pushing the limits of mathematical models

Dicho esto, los cosmólogos van más allá de los límites de los modelos matemáticos

to speculate on what, if anything, exists beyond our spacetime.

para especular en qué, si hay algo,

existe más allá de nuestro espacio-tiempo.

These aren't wild guesses, but hypotheses that tackle

Estas no son conjeturas al azar, sino hipótesis que abordan problemas

kinks in the scientific theory of the Big Bang.

en la teoría científica del Big Bang.

The Big Bang predicts matter to be distributed evenly across the universe,

El Big Bang predice que la materia estaría distribuida uniformemente por el universo,

as a sparse gas --but then, how did galaxies and stars come to be?

como un gas disperso, pero ¿cómo nacieron las galaxias y las estrellas?

The inflationary model describes a brief era

El modelo inflacionario describe una breve era

of incredibly rapid expansion

de expansión increíblemente rápida

that relates quantum fluctuations in the energy of the early universe,

que relaciona las fluctuaciones cuánticas en la energía del universo temprano

to the formation of clumps of gas that eventually led to galaxies.

a la formación de grupos de gas que finalmente llegaron a ser galaxias.

If we accept this paradigm, it may also imply our universe represents

Si aceptamos este paradigma, eso implica que nuestro universo representa

one region in a greater cosmic reality that undergoes endless, eternal inflation.

una región en una realidad cósmica mayor que sufre inflación eterna y sin fin.

We know nothing of this speculative inflating reality,

No sabemos nada sobre esta realidad de inflación especulativa

save for the mathematical prediction that its endless expansion

salvo por la predicción matemática de que su expansión sin fin

may be driven by an unstable quantum energy state.

puede ser impulsada por un inestable estado de energía cuántica.

In many local regions, however, the energy may settle by random

En muchas regiones locales, sin embargo, la energía puede establecerse al azar

chance into a stable state, stopping inflation and forming bubble universes.

en un estado estable, deteniéndose la inflación y formando universos burbuja.

Each bubble universe —ours being one of them

Cada universo burbuja --el nuestro uno de ellos--

—would be described by its own Big Bang and laws of physics.

sería descrito por su propio Big Bang y leyes de la física.

Our universe would be part of a greater multiverse,

Nuestro universo sería parte de un multiverso mayor,

in which the fantastic rate of eternal inflation makes it impossible

en el cual la fantástica tasa de eterna inflación nos hace imposible

for us to encounter a neighbor universe.

encontrar un universo vecino.

The Big Bang also predicts that in the early, hot universe, our fundamental forces

El Big Bang también predice que en ese universo caliente del principio,

nuestras fuerzas fundamentales pudieron unificarse

may unify into one super-force.

en una superfuerza única.

Mathematical string theories suggest descriptions of this unification,

La teoría matemática de cuerdas sugiere descripciones de esta unificación,

in addition to a fundamental structure for sub-atomic quarks and electrons.

además de una estructura fundamental para cuarks y electrones subatómicos.

In these proposed models, vibrating strings are the building blocks of the universe.

En estos modelos, las cuerdas vibrantes

son los bloques de construcción del universo.

Competing models for strings have now been consolidated into a unified description,

Los modelos de cuerdas en competencia tienen ahora una descripción unificada,

and suggest these structures may interact with massive, higher dimensional surfaces called branes.

y estas estructuras podrían interactuar

con dimensiones masivas y mayores: las branas.

Our universe may be contained within one such brane,

Nuestro universo podría estar dentro de una de estas branas,

floating in an unknown higher dimensional place, playfully named “the bulk,” or hyperspace.

flotando en una dimensión desconocida mayor, llamada "la mole", o hiperespacio.

Other branes—containing other types of universes—may co-exist in hyperspace,

Otras branas que contienen otros tipos de universos

coexistirían en el hiperespacio,

and neighboring branes may even share certain fundamental forces like gravity.

y las branas cercanas pueden compartir

ciertas fuerzas fundamentales, como la gravedad.

Both eternal inflation and branes describe a multiverse,

Tanto la inflación eterna y las branas describen un multiverso,

but while universes in eternal inflation are isolated, brane universes could bump into each other.

pero si los universos en eterna inflación están aislados,

los universos brana chocarían.

An echo of such a collision may appear in the cosmic microwave background

Un eco de tal colisión podría aparecer en el fondo del microondas cósmico,

—a soup of radiation throughout our universe, that’s a relic from an early Big Bang era.

una sopa de radiación en todo nuestro universo, una reliquia del Big Bang.

So far, though, we’ve found no such cosmic echo.

Hasta ahora, no hemos encontrado ese eco cósmico.

Some suspect these differing multiverse hypotheses may eventually coalesce into a common description,

Las diferentes hipótesis del multiverso podrían unirse en una descripción común

or be replaced by something else.

o ser reemplazadas por algo más.

As it stands now, they’re speculative explorations of mathematical models.

Hasta ahora, son exploraciones especulativas de modelos matemáticos.

While these models are inspired and guided by many scientific experiments,

Mientras estos modelos son inspirados y guiados por experimentos científicos,

there are very few objective experiments to directly test them, yet.

hay muy pocos experimentos objetivos para probarlos directamente aún.

Until the next Edwin Hubble comes along,

Hasta que llegue el próximo Edwin Hubble,

scientists will likely be left to argue about the elegance of their competing models…

los científicos quizás dejarán de discutir la elegancia de sus modelos competitivos

and continue to dream about what, if anything, lies beyond our universe.

y continuarán soñando sobre qué, si hay algo, se encuentra más allá del universo.