En la Reunión ddd (divertirse divulgando ciencia desinteresadamente) de Baeza DIC 12, se presentó un ejemplo de aplicación de una goma elástica como modelo de universo unidimensional en expansión, el que llamaremos “Universo unidimensional de Baeza”.
Se trataba de una goma que tenía 8 metros de longitud en el momento en que apareció ante los asistentes. La goma tenía marcas coordenadas y galaxias luminosas en las posiciones que se representan en la siguiente figura. Dos personas, digamos Antonio y Eduardo por ejemplo, la sostenían. Antonio por el extremo de la derecha y Eduardo por el de la izquierda.
La goma se estiró hasta los 12 metros, a lo largo del pasillo del salón de actos donde se celebró la reunión. Antonio permaneció fijo en el extremo de la derecha y Eduardo se desplazó 4 metros con el extremo izquierda. En la siguiente figura aparecen, para su comparación, la goma sin estirar y la goma estirada.
Mientras se estiraba la goma se hizo patente que los objetos luminosos lejanos al extremo de la goma que se mantenía fijo (el que, intuitivamente, se toma como referencia) se “movían” más deprisa que los cercanos, muestra de la relación velocidad-distancia que es propia de cualquier espacio que se expande uniformemente, de la misma forma por todas partes, que es el caso de la goma.
Pero además de conseguir la impresión cualitativa de la relación velocidad-distancia, se puede trabajar cuantitativamente con la goma para obtener la relación matemática correspondiente, obtener la constante de Hubble de ese universo-goma y estimar su edad. En el siguiente enlace se puede ver los detalles de ese trabajo.
Ver “El universo unidimensional de Baeza” , documento completo en pdf.
En la página “Un modelo unidimensional de universo en expansión” , de este mismo blog, hay vídeos para ver el efecto de estirar la goma.
Y en el documento “Taller: Nuestro universo se está expandiendo” , se puede leer más sobre la idea de expansión como estiramiento uniforme del espacio, sobre la relación velocidad-distancia y sobre la ley de Hubble.