?Por qu¨¦ en el universo todo gira?

Es cierto que los planetas giran alrededor del Sol, y el Sol y el resto de las estrellas tambi¨¦n giran y giran igualmente los agujeros negros o, incluso, las galaxias. En general el giro se hereda del astro progenitor, por ejemplo, las estrellas masivas que se convierten en estrellas de neutrones no dejan de girar a medida que se compactan. De hecho, giran m¨¢s r¨¢pido, como cuando una patinadora recoge los brazos inicialmente extendidos. Pero tambi¨¦n hay estructuras, las muy grandes como los filamentos, que no giran. La diferencia con las galaxias es que la materia en estas se agrega en un proceso de rotaci¨®n en un plano, por as¨ª decirlo, mientras que en los filamentos que forman la red c¨®smica la materia se va aglomerando a lo largo de una l¨ªnea.

Simplificando mucho, podemos compararla como el movimiento de un proyectil, que viaja en vertical y en horizontal, as¨ª que podemos pensar en la curva de su trayectoria como una especie de giro. En cambio, la formaci¨®n del filamento ser¨ªa como la trayectoria de una piedra que dejamos caer sin m¨¢s al abrir la mano que la sujetaba. Si queremos concretar y realmente hablamos de giros espec¨ªficos, es decir, de volver al mismo punto una y otra vez sabemos que los cometas o al menos muchos de ellos tienen ¨®rbitas que no son un giro, son trayectorias abiertas, es decir, solo se acercar¨¢n al Sistema Solar una vez durante su existencia.

A la escala mayor imaginable, encontramos el fondo de radiaci¨®n de microondas, que tampoco gira porque si girara eso supondr¨ªa que el universo tendr¨ªa vorticidad, es decir se mover¨ªa a semejanza de un cicl¨®n y las observaciones nos dan mucha seguridad de que eso no ocurre. Y si bajamos a la escala subat¨®mica, el modelo que aprendemos en el colegio, ese que dice que los electrones giran, desde el punto de vista de la mec¨¢nica cu¨¢ntica no es v¨¢lido.

Siguiendo en la escala subat¨®mica, las part¨ªculas tienen una propiedad que es el esp¨ªn pero que, a pesar de su nombre -en ingl¨¦s spin de donde procede significa girar o giro-, no significa que giren. En sus interacciones con otras part¨ªculas parece como si estuvieran girando, por ejemplo, el electr¨®n, pero realmente no giran.

Resumiendo, muchas de las estructuras que conocemos a diferentes escalas, estrellas, planetas y otras m¨¢s grandes s¨ª giran, pero no todo gira en el universo. Y ?por qu¨¦ gira lo que s¨ª gira? En la mec¨¢nica hay dos propiedades muy importantes cuando los sistemas est¨¢n gobernados por la gravitaci¨®n: la conservaci¨®n de la energ¨ªa mec¨¢nica y la conservaci¨®n del momento angular. Por estas dos caracter¨ªsticas, cuando una part¨ªcula que gira se suma a otra que tambi¨¦n gira, ese giro se amplifica. Es decir, si un mont¨®n de part¨ªculas que giran se juntan por ejemplo para formar una galaxia, por conservaci¨®n del momento angular, como si dij¨¦ramos por conservaci¨®n de la suma de los giros, todo eso va a seguir girando. Pero tambi¨¦n existen efectos colectivos que se traducen en fuerzas que se oponen a la gravitaci¨®n, las conocidas fuerzas de rozamiento, que pueden ser responsables de la ralentizaci¨®n del giro.

En resumen, muchos de los objetos y estructuras del universo s¨ª giran pero no todos.

Ruth Lazkoz es doctora en F¨ªsica y profesora e investigadora de la Universidad del Pa¨ªs Vasco.

Pregunta enviada por Juan Antonio Baena Fustegueras

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