The Five Ages of the Universe

The Five Ages of the Universe
de Fred Adams y Gregory Laughlin
Género	Divulgación científica
Edición original en inglés
Título original	The Five Ages of the Universe: Inside the Physics of Eternity
Publicado en	Free Press Publishers
Tipo de publicación	Libro
País	Estados Unidos
Fecha de publicación	1999

The Five Ages of the Universe (en español: Las cinco edades del universo) es un libro de divulgación científica escrito por el profesor Fred Adams y el profesor Gregory P. Laughlin​ sobre el futuro de un universo en expansión publicado por primera vez en 1999.​

Contenidos del libro

El libro The Five Ages of the Universe analiza la historia, el estado actual y el futuro probable del universo, según la comprensión actual de los cosmólogos. El libro divide la línea de tiempo del universo en cinco eras: la era primordial, la era estelífera, la era degenerada, la era de los agujeros negros y la era oscura.

Además de explicar la teoría cosmológica actual, los autores especulan sobre qué tipos de vida podrían existir en las eras futuras del universo. La especulación se basa en una hipótesis de escala acreditada a Freeman Dyson. La idea es que la tasa de metabolismo — y por lo tanto la tasa de conciencia — de un organismo debe estar en proporción directa a la temperatura a la que ese organismo prospera. Los autores visualizan formas de vida completamente diferentes de las bioquímicas de la Tierra, por ejemplo, basadas en agujeros negros conectados en red.

Edades

Las escalas de tiempo tratadas en el libro son lo suficientemente amplias, por lo que los autores encuentran conveniente utilizar la notación científica. Se refieren a la «enésima década cosmológica», es decir, 10ⁿ años después del Big Bang. En lo que sigue, n se refiere a la década cosmológica.

Era primordial

La era primordial se define como «−50 < n < 5». En esta era, se cree que tuvieron lugar el Big Bang, la inflación subsiguiente y la nucleosíntesis del Big Bang. Hacia el final de esta era, la recombinación de electrones con núcleos hizo que el universo fuera transparente por primera vez. Los autores discuten los problemas de horizonte y planitud.

Era estelífera

La era estelífera, se define como, «6 < n < 14». Esta es la era actual, en la que la materia se organiza en forma de estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias, y la mayor parte de la energía se produce en las estrellas. Las estrellas serán los objetos más dominantes del universo en esta era. Las estrellas masivas consumen su combustible muy rápidamente, en tan solo unos pocos millones de años. Eventualmente, las únicas estrellas luminosas que quedarán serán las estrellas enanas blancas. Al final de esta era, las estrellas brillantes como las conocemos se habrán ido, su combustible nuclear se habrá agotado y solo quedarán enanas blancas, enanas marrones, estrellas de neutrones y agujeros negros. En esta sección, se analiza la paradoja de Olbers.

Era degenerada

La era degenerada se define como «15 < n < 39». Esta es la era de las enanas marrones, las enanas blancas, las estrellas de neutrones y los agujeros negros. Las enanas blancas asimilarán la materia oscura y continuarán con una producción de energía nominal. A medida que continúa esta era, los autores plantean la hipótesis de que los protones comenzarán a desintegrarse (violando la conservación del número de bariones dado por el modelo estándar). Si se produce la desintegración de protones, los únicos supervivientes serán los agujeros negros. Si es así, la vida se vuelve casi imposible a medida que los planetas se descomponen.

Era de los agujeros negros

La era de los agujeros negros se define como «40 < n < 100». En esta era, según el libro, la materia organizada permanecerá solo en forma de agujeros negros. Los propios agujeros negros «evaporan» lentamente la materia contenida en ellos, mediante el proceso mecánico cuántico de la radiación de Hawking. Al final de esta era, solo quedarán fotones, electrones, positrones y neutrinos de energía extremadamente baja.

Era oscura

La era oscura se define como «n > 101». En esta era, con solo materia muy difusa restante, la actividad en el universo habrá disminuido drásticamente, con niveles de energía muy bajos y escalas de tiempo muy grandes. Los electrones y positrones que se desplazan a la deriva por el espacio se encontrarán y ocasionalmente formarán átomos de positronio. Sin embargo, estas estructuras son inestables y sus partículas constituyentes deben eventualmente aniquilarse. También se llevarán a cabo otros eventos de aniquilación de bajo nivel, aunque muy lentamente. Esencialmente, el universo eventualmente se convertirá en un vacío de nada.

Revisión futura

El libro fue publicado en 1999. En noviembre de 2013, Gregory Laughlin hace la siguiente declaración en su sitio web:​

Se han producido una gran cantidad de desarrollos interesantes en física y astronomía desde que se escribió el libro, y muchos de estos avances tienen un fuerte impacto en nuestra comprensión de cómo se desarrollará el futuro. Fred y yo estamos trabajando actualmente en una actualización del material de The Five Ages.

Véase también

• Evolución futura del universo
• Muerte térmica del universo