¿Dónde se concentra la materia del universo?

Los nodos son los lugares donde se concentra la mayor parte de la materia. Pero en esta red sobre todo hay huecos, donde casi no hay galaxias, inmensas burbujas vacías. Los vacíos tienen diámetros típicos de entre 30 y 300 millones de años-luz. La mayor parte del volumen cósmico resulta estar vacío.

Toda la materia existente en el Universo podemos dividirla en materia visible y la que no vemos pero resulta detectable. A nivel cosmológico la Ciencia llega cada vez más lejos tanto en la observación del Universo visible como en el detectable por su emisión o radiación, así como por las interacciones gravitatorias.

En otras palabras, se trata de todo aquello que tiene masa y que ocupa un lugar en el espacio.

En el Big Bang solamente existía una masa de energía en donde todo era indiferenciado y confundido en un volumen casi puntual pero, a medida que la temperatura baja y el universo se expande, aparecen nuevas estructuras que darán lugar a la materia tal como la conocemos hoy en día.

De esta forma, la mayor parte del Universo (alrededor de un 93,8% del total de la energía y la materia) estaría integrado por energía y materia oscura, que no podemos ver, identificar ni explicar.

La materia es una sustancia formada por varios tipos de partículas que ocupa el espacio físico y tiene inercia . Según los principios de la física moderna, los distintos tipos de partículas tienen cada uno una masa y un tamaño específicos. Los ejemplos más familiares de partículas materiales son el electrón, el protón y el neutrón.

Materia es cualquier sustancia que tiene masa y ocupa espacio. La Tierra, y todo lo que hay en ella, está hecha de materia , al igual que todas las estrellas y planetas del universo.

Las partículas de materia tienen carga y masa. El espacio no . Las partículas de materia pueden formar estructuras complejas. El espacio no puede hacerlo, aunque tiene una estructura que se ajusta a las ecuaciones de campo de Einstein.

La relatividad general nos dice que lo que llamamos espacio es simplemente otra característica del campo gravitacional del universo, por lo que el espacio y el espacio-tiempo pueden existir y no existen aparte de la materia y la energía que crean el campo gravitacional.

Cuando la gente dice que el espacio es un vacío, quiere decir que las partes del espacio que están lejos de los planetas, estrellas, etc. son casi un vacío. Eso significa que la concentración de partículas en esas regiones es muy pequeña en comparación con la concentración en nuestra atmósfera .

Empezamos a saber ¿de qué están hechas las cosas? La materia está hecha de átomos, que a su vez se componen de un núcleo y una nube de electrones que lo orbitan. El núcleo está compuesto de protones y neutrones, que a su vez están compuestos de quarks.

Entonces sí, los humanos pueden fabricar materia. Podemos convertir la luz en partículas subatómicas, pero ni siquiera los mejores científicos pueden crear algo a partir de la nada .

En el nivel más fundamental, la materia está compuesta de partículas elementales conocidas como quarks y leptones (la clase de partículas elementales que incluye a los electrones). Los quarks se combinan para formar protones y neutrones y, junto con los electrones, forman átomos de los elementos de la tabla periódica, como el hidrógeno, el oxígeno y el hierro.

El destino final de un universo abierto es la "muerte térmica" o Big Freeze, o el Big Rip, donde la aceleración causada por la energía oscura terminará siendo tan fuerte que aplastará completamente los efectos de las fuerzas gravitacionales, electromagnéticas y los enlaces débiles.

El espacio exterior no está completamente vacío de materia (es decir, no es un vacío perfecto) sino que contiene una baja densidad de partículas, predominantemente gas hidrógeno, así como radiación electromagnética.

La energía oscura tiene una gran influencia en el universo, pues es el 70 % de toda la energía y debido a que ocupa uniformemente el espacio interestelar.

La materia está compuesta por moléculas, siendo la molécula la parte más pequeña en la que se puede dividir una sustancia sin perder su naturaleza y propiedades. A su vez, una molécula está compuesta por átomos. Cada uno de ellos posee unas propiedades diferentes en el interior de la molécula que constituyen.

La luz no se considera materia en el sentido tradicional porque no tiene masa y no está compuesta de partículas materiales. La luz es una forma de energía electromagnética que se propaga en forma de ondas o partículas llamadas fotones.

En el comienzo, ¿qué fue primero, la materia o la energía? Siempre fue, es y será energía. Lo que llamamos materia es, de hecho, distintos niveles de energía en los distintos campos que permean todo el universo.

Las ondas de radio, la luz y otras formas de radiación tienen energía, pero no necesitan materia. Entonces sí, absolutamente puedes tener energía sin materia, en el espacio vacío.

De hecho, los investigadores han podido inferir la existencia de materia oscura únicamente a partir del efecto gravitacional que parece tener sobre la materia visible . La materia oscura parece superar a la materia visible aproximadamente seis a uno, y constituye aproximadamente el 27% del universo.

¿El aire es materia? Claro que sí. Está compuesto principalmente de oxígeno, nitrógeno, argón, carbono, y muchos otros elementos en cantidades menores. De hecho, un vacío perfecto no existe, por lo tanto siempre va a haber materia en cualquier lugar que te preguntes.

Aun así, parecería extraño preguntar de qué está “hecho” el espacio-tiempo en la física clásica. En la relatividad general, el espacio-tiempo cambia con el tiempo en respuesta a otras cosas. Pero sigue siendo un trasfondo y un constituyente fundamental de la naturaleza. No está hecho de nada; simplemente es" .

La materia oscura representa cinco veces más superficie del universo que la materia ordinaria. Sin embargo, sabemos poco al respecto aparte de que sólo interactúa con la materia ordinaria a través de la gravedad . A pesar de nuestra falta de conocimiento, los científicos tienen evidencia indirecta abrumadora de la materia oscura.

No hay tiempo sin espacio

Además, según la teoría general de la relatividad de Einstein, la gravedad de un objeto grande puede afectar la rapidez con la que pasa el tiempo.

Los físicos nos dicen que no existe el espacio vacío . Imagina que has sacado cada átomo de una pequeña caja para intentar hacer un vacío perfecto en su interior. Sería difícil pero no imposible.