Escala del universo
Universo observableVisualización de todo el universo observable. La escala es tal que los granos finos representan colecciones de un gran número de supercúmulos. El supercúmulo de Virgo, hogar de la Vía Láctea, está marcado en el centro, pero es demasiado pequeño para ser visto.Diámetro8,8×1026 m u 880 Ym (28,5 Gpc o 93 Gly)[1]Volumen3,566×1080 m3[2]Masa (materia ordinaria)1. 5×1053 kg[nota 1]Densidad (de energía total)9,9×10-27 kg/m3 (equivalente a 6 protones por metro cúbico de espacio)[3]Edad13,799±0,021 mil millones de años[4]Temperatura media2,72548 K[5]Contenido
El universo observable es una región del universo con forma de bola que comprende toda la materia que puede observarse desde la Tierra o sus telescopios espaciales y sondas de exploración en la actualidad, porque la radiación electromagnética de estos objetos ha tenido tiempo de llegar al Sistema Solar y a la Tierra desde el comienzo de la expansión cosmológica. Es posible que haya 2 billones de galaxias en el universo observable,[7][8] aunque ese número se redujo en 2021 a sólo varios cientos de miles de millones según los datos de New Horizons.[9][10] Suponiendo que el universo es isótropo, la distancia al borde del universo observable es aproximadamente la misma en todas las direcciones. Es decir, el universo observable es una región esférica centrada en el observador. Cada lugar del universo tiene su propio universo observable, que puede coincidir o no con el centrado en la Tierra.
Ojo cósmico
Desde la década de 1930, los científicos utilizan los aceleradores de partículas para conocer la estructura de la materia y las leyes físicas que rigen nuestro mundo. Estos aceleradores son algunas de las herramientas experimentales más potentes que existen, ya que propulsan partículas a casi la velocidad de la luz y luego las hacen colisionar para que los físicos puedan estudiar las interacciones resultantes y las partículas que se forman.
Muchos de los mayores aceleradores de partículas tienen como objetivo comprender los hadrones, partículas subatómicas como los protones o los neutrones que están formadas por dos o más partículas llamadas quarks. Los quarks se encuentran entre las partículas más pequeñas del universo y sólo llevan cargas eléctricas fraccionarias. Los científicos tienen una buena idea de cómo los quarks forman hadrones, pero las propiedades de los quarks individuales han sido difíciles de descifrar porque no pueden ser observados fuera de sus respectivos hadrones.
Utilizando el superordenador Summit, ubicado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía, un equipo de físicos nucleares dirigido por Kostas Orginos en la Instalación del Acelerador Nacional Thomas Jefferson y en William & Mary ha desarrollado un método prometedor para medir las interacciones de los quarks en los hadrones y ha aplicado este método a simulaciones que utilizan quarks con masas cercanas a la física. Para llevar a cabo las simulaciones, el equipo utilizó una potente técnica computacional denominada cromodinámica cuántica de red, o LQCD, unida a la potencia de cálculo de Summit, el superordenador más rápido del país. Los resultados se han publicado en Physical Review Letters.
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Desde la década de 1930, los científicos utilizan los aceleradores de partículas para conocer la estructura de la materia y las leyes físicas que rigen nuestro mundo. Estos aceleradores son algunas de las herramientas experimentales más potentes que existen, ya que propulsan partículas hasta casi la velocidad de la luz y luego las hacen colisionar para que los físicos puedan estudiar las interacciones resultantes y las partículas que se forman.
Muchos de los mayores aceleradores de partículas tienen como objetivo comprender los hadrones, partículas subatómicas como los protones o los neutrones que están formadas por dos o más partículas llamadas quarks. Los quarks se encuentran entre las partículas más pequeñas del universo y sólo llevan cargas eléctricas fraccionarias. Los científicos tienen una buena idea de cómo los quarks forman hadrones, pero las propiedades de los quarks individuales han sido difíciles de descifrar porque no pueden ser observados fuera de sus respectivos hadrones.
Utilizando el superordenador Summit, ubicado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía, un equipo de físicos nucleares dirigido por Kostas Orginos en la Instalación del Acelerador Nacional Thomas Jefferson y en William & Mary ha desarrollado un método prometedor para medir las interacciones de los quarks en los hadrones y ha aplicado este método a simulaciones que utilizan quarks con masas cercanas a la física. Para llevar a cabo las simulaciones, el equipo utilizó una potente técnica computacional denominada cromodinámica cuántica de red, o LQCD, unida a la potencia de cálculo de Summit, el superordenador más rápido del país. Los resultados se han publicado en Physical Review Letters.
Zoom del universo
La pregunta de cuál es el objeto más pequeño del universo se ha planteado durante mucho tiempo y sigue creciendo hasta ahora junto con el desarrollo de la ciencia humana. La gente solía pensar que los granos de arena de los bloques de construcción eran los objetos más pequeños de la naturaleza.
Pero entonces se descubrió el átomo, el átomo es considerado como el objeto más pequeño y ya no se puede compartir. Pero quién iba a pensar que los átomos se conocieran después como objetos que se pueden dividir y que están formados por protones, neutrones y electrones.
Por lo tanto, si sólo hasta aquí, es decir, los electrones y los quarks no se puede dividir de nuevo, si los electrones y los quarks son los objetos más pequeños en este universo. ¿Hay más objetos que son mucho más pequeños que los quarks y los electrones?
En los experimentos, la partícula más pequeña, ya sea un electrón o un quark, actúa como un único punto de la materia porque no puede dividirse ni partirse. Se dice que tal objeto único complica las leyes de la física. Porque se puede acercar el punto al infinito, y la fuerza sobre él se vuelve bastante grande. Los científicos se sienten mal con el infinito.