{"id":1876,"date":"2009-04-09T10:33:48","date_gmt":"2009-04-09T09:33:48","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=1876"},"modified":"2009-04-09T11:51:19","modified_gmt":"2009-04-09T10:51:19","slug":"hoy-aun-no-pero-manana-seguramente-si","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2009\/04\/09\/hoy-aun-no-pero-manana-seguramente-si\/","title":{"rendered":"Hoy a\u00fan no pero, ma\u00f1ana, seguramente s\u00ed"},"content":{"rendered":"
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“El proceso de la ciencia es el descubrimiento a cada paso de un nuevo orden que d\u00e9 unidad a lo que desde hac\u00eda tiempo parec\u00eda desunirlo.<\/p>\n

Es lo que hizo Faraday cuando cerr\u00f3 el v\u00ednculo que uni\u00f3 la electricidad y el magnetismo.<\/p>\n

Es lo que hizo Clerk Maxwell cuando uni\u00f3 aqu\u00e9lla y \u00e9ste con la luz.<\/p>\n

Einstein<\/a> uni\u00f3 el tiempo y el espacio, la masa a la energ\u00eda y relacion\u00f3 las grandes masas cosmol\u00f3gicas con la curvatura y la distorsi\u00f3n del tiempo y el espacio para traernos la gravedad en un teor\u00eda moderna; y dedic\u00f3 los \u00faltimos a\u00f1os de su vida al intento de a\u00f1adir a estas similitudes otra manera nueva y m\u00e1s avanzada, que instaurara un orden nuevo e imaginativo entre las ecuaciones de Maxwell y su propia geometr\u00eda de la gravitaci\u00f3n.<\/p>\n

Cuando Coleridge intentaba definir la belleza, volv\u00eda siempre a un pensamiento profundo: la belleza, dec\u00eda, es la “unidad de la variedad”.<\/p>\n

La ciencia no es otra cosa que la empresa de descubrir la unidad en la variedad\u00a0 desaforada de la naturaleza, o m\u00e1s exactamente, en la variedad de nuestra experiencia que est\u00e1 limitada por nuestra ignorancia.”<\/p>\n<\/blockquote>\n

Hay muchas cosas que no podemos controlar, sin embargo, algo dentro de nosotros, nos env\u00eda mensajes sobre lo que podr\u00eda ser importante para que nos fijemos mejor y continuemos profundizando.<\/p>\n

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Para comprender mejor el panorama, hagamos una excursi\u00f3n hasta la astrof\u00edsica; hay que explicar por qu\u00e9 la f\u00edsica de part\u00edculas y la astrof\u00edsica se han fundido no hace muchos a\u00f1os, en un nivel nuevo\u00a0 de intimidad, al que alguien llam\u00f3 la conexi\u00f3n espacio interior\/espacio exterior.<\/p>\n

Mientras los expertos del espacio interior constru\u00edan aceleradores, microscopios cada vez m\u00e1s potentes para ver qu\u00e9 pasaba en el dominio subnuclear, los colegas del espacio exterior sintetizaban los datos que tomaban unos telescopios cada vez m\u00e1s potentes, equipados con nuevas t\u00e9cnicas cuyo objeto era aumentar su sensibilidad y la capacidad de ver detalles finos. Otro gran avance fueron los observatorios establecidos en el espacio, con sus instrumentos para detectar infrarrojos, ultravioletas, rayos X<\/a> y rayos gamma<\/a>; en pocas palabras, toda la extensi\u00f3n del espectro electromagn\u00e9tico, muy buena parte del cual era bloqueado por nuestra atm\u00f3sfera opaca y distorsionadora.<\/p>\n

La s\u00edntesis de la cosmolog\u00eda de los \u00faltimos cien a\u00f1os es el modelo cosmol\u00f3gico est\u00e1ndar<\/em>. Sostiene que el universo empez\u00f3 en forma de un estado caliente, denso, compacto, hace unos 15.000 millones de a\u00f1os. El universo era entonces infinitamente, o casi infinitamente, denso; infinita, o casi infinitamente, caliente. La descripci\u00f3n “infinito” es inc\u00f3moda para los f\u00edsicos; los modificadores son el resultado de la influencia difuminadota de la teor\u00eda cu\u00e1ntica. Por razones que quiz\u00e1 no conozcamos nunca, el universo estall\u00f3, y desde entonces ha estado expandi\u00e9ndose y enfri\u00e1ndose.<\/p>\n

Ahora bien, \u00bfc\u00f3mo se han enterado de eso los cosm\u00f3logos? El modelo de la Gran Explosi\u00f3n (Big Bang<\/a>) naci\u00f3 en los a\u00f1os treinta tras el descubrimiento de que las galaxias (conjuntos de 100.000 millones de estrellas, aproximadamente) se estaban separando entre s\u00ed, descubrimiento hecho por Edwin Hubble<\/a>, que andaba midiendo sus velocidades en 1.929.<\/p>\n

Hubble<\/a> ten\u00eda que recoger de las galaxias lejanas una cantidad de luz que le permitiera resolver las l\u00edneas espectrales y compararlas con las l\u00edneas de los mismos elementos de la Tierra. Cay\u00f3 en la cuenta de que todas las l\u00edneas se desplazaban sistem\u00e1ticamente hacia el rojo. Se sab\u00eda que una fuente de luz que se aparta de un observador hace justo eso. El desplazamiento hacia el rojo<\/em> era, de hecho, una medida de la velocidad relativa de la fuente y del observador.<\/p>\n

M\u00e1s tarde, Hubble<\/a> hall\u00f3 que las galaxias se alejaban de \u00e9l en todas las direcciones; esto era una manifestaci\u00f3n de la expansi\u00f3n del espacio. Como el espacio expande las distancias entre todas las galaxias, la astr\u00f3noma Hedwina Knubble, que observase desde el planeta Penunbrio en Andr\u00f3meda, ver\u00eda el mismo efecto o fen\u00f3meno: las galaxias se apartar\u00eda de ella.<\/p>\n

Cuanto m\u00e1s distante sea el objeto, m\u00e1s deprisa se mueve. Esta es la esencia de la ley de Hubble<\/a>. Su consecuencia es que, si se proyecta la pel\u00edcula hacia atr\u00e1s, las galaxias m\u00e1s lejanas, que se mueven m\u00e1s deprisa, se acercar\u00e1n a los objetos m\u00e1s pr\u00f3ximos, y todo el l\u00edo acabar\u00e1 junt\u00e1ndose y se acumular\u00e1 en un volumen muy, muy peque\u00f1o, como, seg\u00fan se calcula actualmente, ocurr\u00eda hace 15.000 millones de a\u00f1os.<\/p>\n

La m\u00e1s famosa de las met\u00e1foras cient\u00edficas te pide que imagines que eres una criatura bidimensional, un habitante del Plano. Conoces el este y el oeste, el norte y el sur, pero arriba y abajo no existen; sacaos el arriba y debajo de vuestras mentes. Viv\u00eds en la superficie de un globo que se expande. Por toda la superficie hay residencias de observadores, planetas y estrellas que se acumulan en galaxias por toda la esfera; todo bidimensional. Desde cualquier atalaya, todos los objetos se apartan a medida que la superficie se expande sin cesar. La distancia entre dos puntos cualesquiera de este universo crece. Eso es lo que pasa, precisamente, en nuestro mundo tridimensional. La otra virtud de esta met\u00e1fora es que, en nuestro universo, no hay ning\u00fan lugar especial. Todos los sitios o puntos de la superficie sin democr\u00e1ticamente iguales a todos los dem\u00e1s. No hay centro; no hay borde. No hay peligro de caerse del universo. Como nuestra met\u00e1fora del universo en expansi\u00f3n (la superficie del globo) es lo \u00fanico que conocemos, no es que las estrellas se precipiten dentro del espacio. Lo que se expande es que espacio que lleva toda la barah\u00fanda. No es f\u00e1cil visualizar una expansi\u00f3n que ocurre en todo el universo. No hay un exterior, no hay un interior. S\u00f3lo hay este universo, que se expande. \u00bfEn qu\u00e9 se expande? Pensad otra vez en vuestra vida como habitante del Plano, de la superficie del globo: en nuestra met\u00e1fora no existe nada m\u00e1s que la superficie.<\/p>\n

Dos consecuencias adicionales de gran importancia que tiene la teor\u00eda del Big Bang<\/a> acabaron por acallar la oposici\u00f3n, y ahora reina un considerable consenso. Una es la predicci\u00f3n de que la luz de la incandescencia original (presuponiendo que fue muy caliente) todav\u00eda est\u00e1 a nuestro alrededor, en forma de radiaci\u00f3n remanente. Recordad que la luz est\u00e1 constituida por fotones<\/a>, y que la energ\u00eda de los fotones<\/a> est\u00e1 en relaci\u00f3n inversa con la longitud de onda. Una consecuencia de la expansi\u00f3n del universo es que todas las longitudes se expanden. Se predijo, pues, que las longitudes de onda, originalmente infinitesimales, como correspond\u00eda a unos fotones<\/a> de gran energ\u00eda, han crecido hasta pertenecer ahora a la regi\u00f3n de las microondas, en la que las longitudes son unos pocos mil\u00edmetros.<\/p>\n

En 1.965 se descubrieron los rescoldos del Big Bang<\/a>, es decir, la radiaci\u00f3n de fondo de microondas. Esos fotones<\/a> ba\u00f1an el universo entero, y se mueven en todas las direcciones posibles. Los fotones<\/a> que emprendieron viaje hace miles de millones de a\u00f1os cuando el universo era m\u00e1s peque\u00f1o y caliente, fueron descubiertos por una antena de los laboratorios Bell en Nueva Jersey.<\/p>\n

As\u00ed que el descubrimiento hizo imprescindible medir la distribuci\u00f3n de las longitudes de onda, y se hizo. Por medio de la ecuaci\u00f3n de Planck, esta medici\u00f3n de la temperatura media de lo que quiera (el espacio, las estrellas, polvo, un sat\u00e9lite, los pitidos de un sat\u00e9lite que se hubiese colado ocasionalmente) que haya estado ba\u00f1\u00e1ndose en esos fotones<\/a>.<\/p>\n

Las mediciones \u00faltimas efectuadas por la NASA con el sat\u00e9lite COBE dieron un resultado de 2’73 grados sobre el cero absoluto (2’73 \u00baK). Esta radiaci\u00f3n remanente es una prueba muy potente a favor de la teor\u00eda del Big Bang<\/a> caliente.<\/p>\n

Los astrof\u00edsicos pueden hablar tan categ\u00f3ricamente porque han calculado qu\u00e9 distancias separaban a dos regiones del cielo en el momento en que se emiti\u00f3 la radiaci\u00f3n de microondas observadas por el COBE. Ese momento ocurri\u00f3 300.000 a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang<\/a>, no tan pronto como ser\u00eda deseable, pero s\u00ed lo m\u00e1s cerca del principio que podemos.<\/p>\n

Resulta que temperaturas iguales en regiones separadas del espacio que nunca hab\u00edan estado en contacto y cuyas separaciones eran tan grandes que ni siquiera a la velocidad de la luz daba tiempo para que las dos regiones se comunicasen, y sin embargo, s\u00ed ten\u00edan la misma temperatura. La teor\u00eda del Big Bang<\/a> no pod\u00eda explicarlo; \u00bfun fallo?, \u00bfun milagro? Se dio en llamar a eso la crisis de la causalidad, o de la isotrop\u00eda.<\/p>\n

De la causalidad porque parec\u00eda que hab\u00eda una conexi\u00f3n causal entre distintas regiones del cielo que nunca debieran haber estado en contacto; de la isotrop\u00eda porque donde quiera que mires a gran escala ver\u00e1s pr\u00e1cticamente el mismo patr\u00f3n de estrellas, galaxias, c\u00famulos y polvo estelar. Se podr\u00eda sobrellevar esto en un modelo del Big Bang<\/a> diciendo que la similitud de las miles de millones de piezas del universo que nunca estuvieron en contacto es puro accidente. Pero no nos gustan los “accidentes”: los milagros est\u00e1n estupendamente si jugamos a la loter\u00eda, pero no en la ciencia. Cuando se ve uno, los cient\u00edficos sospechan que algo m\u00e1s importante se nos mueve entre bastidores. Me parece que mi inclinaci\u00f3n cient\u00edfica me hace poco receptivo a los milagros. Si algo para habr\u00e1 que buscar la causa.<\/p>\n

El segundo \u00e9xito de gran importancia del modelo del Big Bang<\/a> tiene que ver con la composici\u00f3n de nuestro universo. Puede parecer que el mundo est\u00e1 hecho de aire, tierra, agua y fuego, pero si echamos un vistazo arriba y medimos con nuestros telescopios espectrosc\u00f3picos, apenas s\u00ed encontramos algo m\u00e1s que hidr\u00f3geno, y luego helio. Entre ambos suman el 98% del universo que podemos ver. El resto se compone de los otros noventa elementos. Sabemos gracias a nuestros telescopios espectrosc\u00f3picos las cantidades relativas de los elementos ligero, y hete aqu\u00ed que los te\u00f3ricos del Big Bang<\/a> dicen que esas abundancias son precisamente las que cabr\u00eda esperar. Lo sabemos as\u00ed.<\/p>\n

El universo prenatal ten\u00eda en s\u00ed toda la materia del universo que hoy observamos, es decir, unos cien mil millones de galaxias, cada una con cien mil millones de soles. Todo lo que hoy podemos ver estaba comprimido en un volumen much\u00edsimos menos que la cabeza de un alfiler. La temperatura era alta, unos 1032<\/sup> grados Kelvin, mucho m\u00e1s caliente que nuestros 273 \u00baK actuales. Y en consecuencia la materia estaba descompuesta en sus componentes primordiales.<\/p>\n

Una imagen aceptable de aquello es la de una “sopa caliente”, o plasma<\/a>, de quarks<\/a> y leptones<\/a> (o lo que haya dentro, si es que hay algo) en la que chocan unos contra otros con energ\u00edas del orden de 1018<\/sup> GeV, o un bill\u00f3n de veces la energ\u00eda del mayor colisionador que cualquier f\u00edsico pueda imaginarse construir. La gravedad era rugiente, con su poderoso (pero a\u00fan mal conocido) influjo en esta escala microsc\u00f3pica.<\/p>\n

Tras este comienzo fant\u00e1stico, vinieron la expansi\u00f3n y el enfriamiento. A medida que el universo se enfriaba, las colisiones eran menos violentas. Los quarks<\/a>, en contacto \u00edntimo los unos con los otros como partes del denso grumo que era el universo infantil, empezaron a coagularse en protones<\/a>, neutrones<\/a> y los dem\u00e1s hadrones<\/a>. Antes, esas uniones se habr\u00edan descompuesto en las inmediatas y violentas colisiones, pero el enfriamiento no cesaba; aumentaba con la expansi\u00f3n y las colisiones eran cada vez m\u00e1s suaves.<\/p>\n

A los tres minutos de edad, las temperaturas hab\u00edan ca\u00eddo lo bastante como para que pudiesen combinarse los protones<\/a> y los neutrones<\/a>, y se formaran n\u00facleos estables. Este fue el periodo de nucleos\u00edntesis<\/a>, y como se sabe lo suficiente de f\u00edsica nuclear se pueden calcular las abundancias relativas de los elementos qu\u00edmicos que se formaron. Son los n\u00facleos de elementos muy ligeros; los m\u00e1s pesados requieren de una “cocci\u00f3n” lenta en las estrellas.<\/p>\n

Claro que, los \u00e1tomos (n\u00facleos m\u00e1s electrones<\/a>) no se formaron hasta que la temperatura no cay\u00f3 lo suficiente como para que los electrones<\/a> se organizaran alrededor de los n\u00facleos, lo que ocurri\u00f3 300.000 a\u00f1os despu\u00e9s, m\u00e1s o menos. As\u00ed que, en cuanto se formaron los \u00e1tomos neutros, los fotones<\/a> pudieron moverse libremente, y \u00e9sta es la raz\u00f3n de que tengamos una informaci\u00f3n de fotones<\/a> de microondas todav\u00eda.<\/p>\n

La nucleos\u00edntesis<\/a> fue un \u00e9xito: las abundancias calculadas y las medidas coincid\u00edan. Como los c\u00e1lculos son una mezcla \u00edntima de f\u00edsica nuclear, reacciones de interacci\u00f3n d\u00e9bil y condiciones del universo primitivo, esa coincidencia es un apoyo muy fuerte para la teor\u00eda del Big Bang<\/a>.<\/p>\n

En realidad, el universo primitivo no era m\u00e1s que un laboratorio de acelerador con un presupuesto ilimitado. Nuestros astrof\u00edsicos ten\u00edan que saberlo todo acerca de los quarks<\/a> y los leptones<\/a> y las fuerzas para construir un modelo de evoluci\u00f3n del universo. Los f\u00edsicos de part\u00edculas reciben datos de su experimento grande y \u00fanico<\/em>. Por supuesto, para los tiempos anteriores a los 10-13<\/sup> segundos, est\u00e1n mucho menos seguros de las leyes de la f\u00edsica. As\u00ed que, los astrof\u00edsicos azuzan a los te\u00f3ricos de part\u00edculas para que se remanguen y contribuyan al torrente de art\u00edculos que los f\u00edsicos te\u00f3ricos lanzan al mundo con sus ideas: Higgs<\/a>, unificaci\u00f3n de cuerdas vibrantes, compuestos (qu\u00e9 hay dentro de los quarks<\/a>) y un enjambre de teor\u00edas especulativas que se aventuran m\u00e1s all\u00e1 del modelo est\u00e1ndar para construir un puente que nos lleve a la descripci\u00f3n perfecta del universo, de la Naturaleza. \u00bfSer\u00e1 posible alg\u00fan d\u00eda?<\/p>\n

Esperemos a ver qu\u00e9 pasa con la historia que comenzaron Grabielle Veneziano, John Schwartz, Andr\u00e9 Neveu, Pierre Ramond, Jeff Harvey, Joel Sheik, Michael Green, David Gross y un dotado flautista de Hamelin que responde al nombre de Edward Witten.<\/p>\n

La teor\u00eda de cuerdas es una teor\u00eda que nos habla de un lugar muy distante. Dice Leon Lederman que casi tan distante como Oz o la Atl\u00e1ntida; hablamos del dominio de Planck. No ha forma de que podamos imaginar datos experimentales en ese tiempo tan lejano; las energ\u00edas necesarias (las de la masa de Planck<\/a>) no est\u00e1n a nuestro alcance.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n

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