Unos segundos después de la 'Gran Explosión'
No hay respuestas que expliquen la existencia del universo en lugar de la 'nada', según el científico Hubert Reeves
A los científicos les ha sido imposible llegar al momento cero de la Gran Explosión (Big Bang) inicial, pero han conseguido al menos remontarse a unos pocos microsegundos después de la explosión, cuando la materia y la antimateria se aniquilaban todavía, transformándose en luz, en un universo muy caliente, muy denso y en expansión infinita. A pesar de haber nacido prácticamente de la nada, el cosmos engendró las partículas elementales, los átomos y las moléculas, cuya evolución dio lugar a la aparición del ser humano. Esta fascinante capacidad de la materia para organizarse, diversificarse y vivir, ¿habrá tenido el mismo desarrollo fulgurante en otras galaxias? ¿Existen, por consiguiente, otros seres dotados de inteligencia en el universo? Reeves se muestra optimista al respecto.Pregunta. ¿Por qué hay un universo en lugar de no haber nada?
Respuesta. Es una pregunta esencial a la que somos incapaces de responder. El primero que la formuló fue Leibniz. De hecho, el investigador que se dedica a la cosmología se ve obligado a formulársela si no quiere tropezar con graves confusiones a la hora de analizar las diferentes teorías que exponen el principio del universo. Son muchos quienes han tenido una reacción de malestar filosófico ante la teoría de la evolución del universo; prefieren una cosmología que postule la existencia de un universo eterno.
Sin embargo, el problema filosófico no consiste en descubrir si el universo tuvo o no un principio, sino en comprender por qué hay algo en lugar de no haber nada. En cuanto se establece esta separación entre la metafísica y la física es decir, entre la existencia ontológica del universo y los diferentes mecanismos que han podido provocar su aparición- se puede aceptar cualquier modelo del universo. Ya no se está, en efecto, en el campo del porqué, sino del cómo, y se puede, entonces, pretender construir una ciencia.
P. Dado que en la bóveda celeste se pueden observar todos los fenómenos que se han sucedido a lo largo de millones de años -cuanto más lejos alcanza nuestra vista más nos sumimos en el pasado-, ¿podemos considerarla como el archivo más amplio y viejo del mundo?
R. Es, en efecto, una descripción muy gráfica de la realidad. Los objetos que existen en el universo son, sin lugar a dudas, el resultado de procesos que tuvieron lugar en el pasado. Al igual que el arqueólogo, el astrofísico intenta reconstruir el pasado del universo, investigando cómo surgió, cómo viven y mueren las estrellas, cómo se formó el sistema solar, etcétera. Para responder a las preguntas que se plantea trata de identificar todos estos elementos y descubrir, mediante el análisis de sus características actuales, las huellas de su origen. No obstante, el astrofísico tiene una ventaja sobre el arqueólogo. Cuando no subsisten vestigios, este último tiene que reconstruir mentalmente el pasado. Por el contrario, el astrofísico puede, gracias a la lentitud con que se desplaza la luz, escrutar directamente el pasado, observar un objeto cuyo aspecto original no se ha alterado. En realidad, sus archivos están siempre presentes.
'Un pasado que no se borra'
P. Por consiguiente, el pasado que investiga el astrofísico no se borra.
R. Mientras dispongamos de medios que nos permitan mirar lo bastante lejos podremos observar a tiempo los fenómenos y reconstruir, por etapas, todo el pasado del universo. Por ejemplo, la radiación fósil -que constituye la mejor prueba de la explosión inicial- indudablemente se ha transformado con el paso del tiempo, pero sus características siguen siendo las mismas en la actualidad que cuando surgió el universo, hace 15.000 millones de años.
P. ¿Podría explicarnos qué es la radiación fósil, descubierta recientemente por los científicos norteamericanos Penzias y Wilson?
R. Es un resplandor que se difundió por todo el universo. No puede distinguirse a simple vista, pero sí con un radiotelescopio. Fue emitido un millón de años después de que naciera el universo, lo que confirma precisamente la teoría del Big Bang.
P. En esta odisea del espacio que es la evolución cósmica, las estrellas nacen y mueren como nosotros. ¿Por qué concibieron los griegos un universo inmóvil?
R. Las estrellas tienen una vida muy larga y, por consiguiente, hubo que esperar mucho tiempo antes de que surgiera la idea misma de que podían nacer, vivir y morir. En realidad, el ser humano que observa el cielo tiene muy pocas oportunidades de percibir un cambio. Pero las estrellas desempeñaron un papel muy importante en la evolución del pensamiento humano. Fueron los primeros objetos en los que se observó un comportamiento regular y ordenado. Esta observación fue, por cierto, la que dio origen a la idea de que existen leyes universales que determinan el comportamiento de todos los elementos del universo. Era lógico, por tanto, que se llegara a la conclusión de que la bóveda celeste era un campo inmóvil, eterno y sin ningún cambio.
'Las manchas solares'
P. ¿Se debe a ello que en Occidente se haya reconocido la existencia de manchas solares 2.000
Unos segundos después de la 'Gran Explosión'
años después de que los chinos las hubieran descubierto?R. En efecto, es un fenómeno bastante curioso. Aunque las manchas solares se pueden percibir a simple vista, en Occidente no fueron descubiertas hasta que aparecieron Galileo y su telescopio. Los chinos ya las habían identificado hacía más de 2.000 años. Esta experiencia demuestra la influencia que puede tener una concepción filosófica del mundo sobre la investigación científica. En Occidente se consideraba que el Sol era un ser perfecto, y la idea de que pudiera tener manchas era, sin duda, inconcebible. En realidad, nos sucede lo contrario de lo que se ha afirmado corrientemente: hasta que no creemos, no vemos. Mientras nuestro medio cultural no nos prepare para comprender determinados fenómenos, tendemos a eliminar las percepciones que no se ajustan a nuestra concepción del mundo.
P. ¿Se puede, entonces, considerar como cierta la idea de Adorno de que las ideologías prevalecientes contaminan incluso la investigación científica?
R. No creo que se deba dar un sentido absoluto a esta afirmación, porque estoy convencido de que el ser humano no se deja nunca condicionar completamente, ni siquiera por su ideología. Sin embargo, es indudable que tiende a dejarse determinar por ella. Es un factor que debe tenerse en cuenta, sin olvidar que puede ser superado en determinadas circunstancias.
P. No obstante, algunos investigadores parecen poner en duda la sorprendente teoría de la expansión del universo. Edgard Morin sostiene, por ejemplo, que "no se puede imaginar un principio a partir de la nada". ¿Existe acaso resistencia a aceptar esta teoría debido a sus resonancias bíblicas?
R. Plantea usted el problema de la influencia de la ideología sobre la aceptación de las teorías científicas. Este factor ha desempeñado, sin duda, un papel muy importante. Durante mucho tiempo se desconfió de las influencias teológicas, y lo cierto es que la ciencia no habría podido progresar si no se hubiera librado de algunos argumentos finalistas. Sin embargo, la misma teoría del Big Bang inicial parece tener connotaciones religiosas. Ya Hesíodo había formulado la noción de caos inicial, y todas las mitologías que difundieron esta concepción del principio del universo parecían haber sido superadas.
Es probable que esta correlación entre una idea científica y una creencia bíblica haya podido suscitar cierta desconfianza. No obstante, debe evitarse que este recelo deforme la objetividad científica, ya que el investigador debe deshacerse de todos sus prejuicios, sean éstos religiosos o antirreligiosos.
'La expansión infinita del universo'
P. De acuerdo con la ley de gravedad de Newton -la materia atrae a la materia-, ¿por qué el universo se expande y se diluye su concentración en lugar de contraerse y hacerse más denso?
R. En un universo muy caliente la energía de la explosión hace que las galaxias se alejen a pesar de la gravitación. ¿Seguirán, sin embargo, alejándose indefinidamente, o llegará un momento en que la gravitación las obligue a contraerse? Para responder a esta pregunta es necesario referirse a la velocidad de escape: en términos de balística, se trata de la velocidad que necesita alcanzar un cuerpo para escapar a la atracción de un planeta. Un cohete necesita, por ejemplo, alcanzar una velocidad de 11 kilómetros por segundo para no volver a caer sobre la Tierra. Si las galaxias tienen suficiente energía para escapar a su propia gravedad, el universo seguirá expandiéndose indefinidamente. Si su energía es, por el contrario, insuficiente, el universo volverá a contraerse. Para determinar qué es lo que va a suceder es necesario conocer la fuerza con la que se atraen las galaxias, es decir, la gravedad del aniverso; ésta depende, a su vez, de la cantidad de materia que contiene.
Puesto que la densidad crítica del universo es hoy de unos 10 átomos por metro cúbico, si el universo tiene una. densidad superior terminará -en unos 10.000 millones de años- por replegarse sobre sí mismo. Si, por el contrario, su densidad es, inferior, las galaxias seguirán alejándose indefinidamente. Queda todavía por descubrir la densidad media del universo. Es un problema por el que se han interesado desde hace mucho los astrofisicos, y en la actualidad están casi seguros de que esta densidad es inferior a la densidad crítica; tal vez no supere siquiera los 0,3 átomos por metro cúbico.
'Dos eventualidades'
P. ¿Se puede, por consiguiente, suponer que el universo seguira expandiéndose y enfriándose indefinidamente?
R. En electo, la teoría más verosímil es la. que coincide con la hipótesis de la escasez de la materia y, por tanto, con la expansión infinita del universo, a pesar de la fuerza de gravedad.
P. ¿Cuál es la aportación de la relatividad general de Einstein, según la cual la gravedad obedece a una curvatura geométrica espaciotemporal?
R. Hemos considerado dos eventualidades: un universo ligero que se expande y es abierto, y un universo pesado que se contrae y es cerrado. Al postular la existencia de unacurvatura, la relatividad general de Einstein nos permite relacionar la dimensión del universo con estas características. Si la expansión del universo es infinita, su volumen también es infinito y, en consecuencia, el número de galaxias es ilirnitado. Si, por el contrario, el universo es denso y cerrado, su volumen no es infinito. Al avanzar en línea recta se terminará por volver al mismo sitio, ya que el espacio es curvo como lo es la superficie de laTierra.
P. A pesar de su concepción optimista del mundo, al que supone dinámico, inventivo y en perpetua transformación, ¿no cree que, a la larga, la entropía nos llevará al apocalipsis, a una muerte térmica, es decir, a un anti-Big Bang.
R. Puesto que nuestras fuentes de energía se están, en efecto, agotando, ¿qué futuro podemos esperar a largo plazo? El físico norteameric- ano Dyson opina que la intervención del hombre podría prolongar la habitabilidad de nuestro universo. El ser humano, que no apareció hasta 15.000 millones de años después de que surgiera el universo, ha sido, hasta ahora, un ser pasivo, que se ha limitado a observar porque le era imposible intervenir sobre el universo. En el futuro podría convertirse tal vez en el gerente de las fuentes energéticas del universo y conseguir, con su interverición, que la vida se prolongue. Si llega a comprender las leyes del universo podría, por fin, actuar sobre él.
