Univers buit

Des de sempre se'ns ha dit que l'espai està molt buit. I, quan diem molt buit, diem MOLT BUIT. Ho podem veure fàcilment quan observem el cel; per damunt d'un fons negre s'observa una quantitat minúscula d'estreles minúscules, sobretot si vivim a una gran ciutat, ostentació de la "civilització" i de la falta de natura, on la llum només ens permet veure una quantitat d'astres comptable amb els dits de la mà, ignorant la Lluna i el Sol.
  

Però els científics no volem quantificadors com gens, poc, molt, prou o bastant; volem NÚMEROS, volem DADES. Així que anem a fer càlculs i, com a bons físics, moltes aproximacions.
  

Començarem a poc a poc, per la nostra família, el sistema solar. A simple vista pot paréixer que el Sol és molt gran, però, has tingut en compte com de lluny està Neptú? Doncs això, quasi tot el sistema solar és espai "buit". "Buit" perquè no tot el sistema solar són pedres gegants ni núvols compactes de gas, la major part és un vast espai per usar on només trobaràs, de mitjana, un microgram de matèria per metre cúbic.

Ara bé, què passaria si poguérem compactar tot allò que hi ha al sistema solar? Si poguérem fer que els planetes i el Sol s'ajuntaren i apegaren sense esclatar i col·lidir, n'obtindríem una versió de butxaca.

  

Si fusionem tots els planetes del sistema solar (Plutó, tu fora), per una banda notarem que la mida del Sol a penes sí que ha augmentat. Mireu que Júpiter té una dècima part del radi solar, per la qual cosa, com que els volums van al cub, Júpiter resulta en una mil·lèsima part del volum del Sol. Això que fa? RES. Així que realment li té igual al Sol que caiguem sobre ell o no, li som insignificants.

  

Aplicant una molt bona aproximació, el volum del Sol i els planetes és el volum del Sol. Així, amb una simple relació veurem quant de tot l'espai del sistema solar realment està sent usat. El radi del Sol és de 700 milions de metres i el de l'òrbita de Neptú és de 4,5 bilions de metres (30 vegades més lluny del Sol que la Terra). Amb una simple calculadora, o calfant-nos el cap, obtenim que l'òrbita de Neptú és 6.500 vegades més ampla que el Sol. Per tant, tornem a la relació cúbica, i veiem que el volum de l'esfera formada per un radi com l'òrbita de Neptú és 260.000 milions de volums solars. Si ho comparem amb el volum d'un humà mitjà, el Sol seria un simple granet d'arena fina (no arena de platja de València, eixa és massa grossa). És a dir, completament ínfim i invisible (si no fora perquè brilla), la qual cosa també ens fa veure la potent brillantor del Sol, que podria ser vist des de centenars de metres en l'escala humana, a pesar de ser un simple granet d'arena còsmic.

Comparació de les grandàries del Sol i l'òrbita de Neptú.

  

Només hem parlat del sistema solar, una regió relativament xicoteta i compacta; si mirem més enllà, tenint en compte les estreles més properes (a menys de 5 parsecs) al Sol, la cosa canvia, i molt. Òbviament, tornarem a ignorar les restes que envolten una estrela i només en comptarem els astres principals. A eixes distàncies trobem al voltant d'uns 50 sistemes estel·lars, diversos dels quals múltiples, i la majoria de les estreles presents són nanes roges invisibles des de la Terra. Si unim totes estes estreles properes, obtenim un volum unes 21 vegades el del Sol.

  

Més de 50 estreles i només 21 vegades el Sol? Sí, a prop del Sol les estreles són molt semblants en mida i aspecte al Sol, cap se n'ix massa de la norma. Si hi haguera estreles més grans a prop del Sol, la vida en la Terra patiria molt de perill.

 

Ara tornem al que toca. L'última estrela comptabilitzada es troba a 16 anys llum de la Terra. El volum tancat seria de l'orde de 10^51 metres cúbics. Mesurant la proporció volum ocupat/volum total, obtenim que les estreles del nostre veïnat són només la mil milió bilionèsima part de tot el volum (10^-21 part) que ens envolta. Però tornem a magnituds raonables. Este volum seria la MILIONÈSIMA part d'un glòbul roig humà per a un humà corrent. I tornem a repetir, eixa milionèsima part de glòbul roig es podria veure a simple vista de tant que brillaria.

  

Veient açò ja vos podeu imaginar què ocorreria si unírem galàxies, que tenen molt més espai i molt més buit entre elles, allunyant-nos de qualsevol tipus de comparativa raonable. Ara bé, i si anem més enllà amb la compactació? I si anem en contra de les lleis de la física un poc? Suposem que a TOT l'univers li pega per compactar-se en una estrela de neutrons gegant, un objecte amb una densitat semblant al nucli atòmic. Açò resultaria impossible perquè una estrela de neutrons no suporta tanta massa, però bé, no estem parlant de la seua viabilitat, sinó de la seua mida. 

  

Com que la matèria fosca no la veiem, usarem només la matèria ordinària de l'univers, que s'estima en 10^53 kg, un número curiosament semblant al volum en l'esfera de les estreles més properes, anomenat abans. Per altra banda, la densitat d'una estrela de neutrons (i aprox. d'un nucli atòmic), és al voltant de 10^17 kg/m^3. Per tant, el resultat en seria una esfera de radi tan sols 4 vegades la distància del Sol a la Terra. Tot l'univers estaria condensat en el sistema solar interior, encara dins de l'òrbita de Júpiter. Això sí, si calculàrem la velocitat d'escapament d'este xicotet univers, superaria la velocitat de la llum i seria, en realitat, un forat negre.

   
Amb tot açò, cada vegada que observeu el cel, penseu que tot allò que veieu és completament minúscul per a l'espai que tenim entre mig; tot i això, ho veieu. Les escales de l'univers són tan grans que són impensables. Cap instrument humà seria capaç d'assolir les magnituds de la natura, davant les quals nosaltres som els minúsculs i insignificants.