{"id":367,"date":"2008-07-09T08:46:57","date_gmt":"2008-07-09T06:46:57","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=367"},"modified":"2008-07-09T13:00:39","modified_gmt":"2008-07-09T11:00:39","slug":"ano-internacional-de-la-astronomia-en-espana-aia-iya2009-11","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2008\/07\/09\/ano-internacional-de-la-astronomia-en-espana-aia-iya2009-11\/","title":{"rendered":"A\u00f1o Internacional de la Astronom\u00eda. En Espa\u00f1a AIA-IYA2009"},"content":{"rendered":"

A\u00d1O INTERNACIONAL DE LA ASTRONOM\u00cdA
\nEN ESPA\u00d1A AIA-IYA2009<\/span><\/strong><\/p>\n

Ayer, en la Web de Observatorio, donde exponen una imagen diaria del Universo, hice unos comentarios que, ampl\u00edo y completo aqu\u00ed para que nos sirvan, como cada d\u00eda, para mostrar al p\u00fablico en general, cuestiones del Universo que nos acoge.<\/p>\n

Me hace gracia ver y escuchar como “doctos” licenciados dicen que ellos conocen lo que es el Universo, por ejemplo, o lo que pas\u00f3 en los primeros tres minutos a partir de lo que llamamos Big Bang<\/a>. En realidad, se est\u00e1n refiriendo a que tienen un modelo del Universo temprano, y que este modelo encaja con los resultados que hasta el momento hemos obtenido mediante experimentos y observaciones.<\/p>\n

No siempre este modelo cient\u00edfico es una fiel imagen de la realidad. Los \u00e1tomos y las mol\u00e9culas que componen el aire que respiramos, por ejemplo,\u00a0 se pueden describir en t\u00e9rminos de un modelo en el que imaginamos cada part\u00edcula como si fuera una peque\u00f1a esfera perfectamente el\u00e1stica, con todas las peque\u00f1as esferas rebotando unas contra otras y contra las paredes del recipiente que las contiene.<\/p>\n

Esa es la imagen mental, pero es s\u00f3lo la mitad del modelo; lo que lo hace modelo cient\u00edfico es describir el modo como se mueven las esferas y rebotan unas contra otras mediante un grupo de leyes f\u00edsicas, escritas en t\u00e9rminos de ecuaciones matem\u00e1ticas. En este caso, \u00e9stas son esencialmente las leyes del movimiento descubiertas por Newton<\/a> hace m\u00e1s de trescientos a\u00f1os. Utilizando estas leyes matem\u00e1ticas es posible predecir, por ejemplo, que le pasar\u00e1 a la presi\u00f3n ejercida por un gas si se aplasta hasta la mitad de su volumen inicial. Si hacemos el experimento, y, el resultado que se obtiene encaja con la predicci\u00f3n del modelo, este ser\u00e1 un buen modelo.<\/p>\n

De hecho, todos los modelos cient\u00edficos tienen aplicabilidad limitada. Ninguno de ellos es “la verdad”. Cuando un cient\u00edfico afirma, por ejemplo, que el n\u00facleo de un \u00e1tomo est\u00e1 compuesto por part\u00edculas denominadas protones<\/a> y neutrones<\/a>, lo que en realidad deber\u00eda decir es que el n\u00facleo de un \u00e1tomo se comporta, bajo determinadas circunstancias, como si estuviera formado de protones<\/a> y neutrones<\/a>. Los mejores cient\u00edficos toman el “como s\u00ed “, pero entienden que sus modelos son, efectivamente, s\u00f3lo modelos; cient\u00edficos menores a menudo olvidan esta diferencia crucial.<\/p>\n

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Los cient\u00edficos menores, y muchos no-cient\u00edficos, tienen otra idea equivocada. A menudo piensan que el papel de los cient\u00edficos hoy en d\u00eda es llevar a cabo experimentos que probar\u00e1n la exactitud de sus modelos con una precisi\u00f3n cada vez mayor (hacia posiciones con m\u00e1s y m\u00e1s decimales). \u00a1En absoluto! La raz\u00f3n para llevar a cabo experimentos que demuestren predicciones previas no comprobadas es descubrir d\u00f3nde fallan los modelos. Encontrar defectos en sus modelos es la esperanza abrigada por los mejores cient\u00edficos, porque esos defectos destacar\u00e1n los lugares donde necesitamos una nueva comprensi\u00f3n, con modelos mejores, para progresar.<\/p>\n

El arquet\u00edpico ejemplo de esto es la gravedad. La ley de la gravedad de Isaac Newton<\/a> se consider\u00f3 la pieza clave de la f\u00edsica durante m\u00e1s de doscientos a\u00f1os, desde la d\u00e9cada de 1680 hasta comienzos del siglo XX. Pero hab\u00eda unas pocas, aparentemente insignificantes, cosas que el modelo newtoniano no pod\u00eda explicar o predecir, referente a la \u00f3rbita del planeta mercurio y al modo como la luz se curva cuando pasa cerca del Sol. El modelo de gravedad de Albert Einstein<\/a>, basado en su teor\u00eda general explica lo mismo que el modelo de Newton<\/a> pero tambi\u00e9n explica esos detalles sutiles de \u00f3rbitas planetarias y curvatura de la luz. En ese sentido, es un modelo mejor que el anterior, y hace predicciones correctas (en particular, sobre el Universo en general) que el viejo modelo no hace. Pero el modelo de Newton<\/a> todav\u00eda es todo lo que se necesita si se est\u00e1 calculando el vuelo de una sonda espacial desde la Tierra a la Luna.<\/p>\n

\u00bfSABEMOS COMO COMENZ\u00d3 EL UNIVERSO? <\/span><\/strong><\/p>\n

Esta ahora ampliamente aceptado que el Universo donde habitamos surgi\u00f3 a partir de una singularidad<\/a> con densidad y energ\u00eda “infinita” que dio lugar a una bola de fuego caliente y densa a la que llamamos Big Bang<\/a>. En los a\u00f1os veinte y treinta, los astr\u00f3nomos descubrieron por primera vez que nuestra Galaxia es simplemente una isla de estrellas dispersa entre muchas galaxias similares, y que grupos de estas galaxias se est\u00e1n apartando las unas de las otras a medida que el espacio se expande. Esta idea del Universo en expansi\u00f3n fue realmente predicha por la teor\u00eda general de la relatividad<\/a> de Einstein<\/a>, terminada en 1916 pero no se tom\u00f3 en serio hasta que los observadores hicieron sus descubrimientos. Cuando se tom\u00f3 en serio los matem\u00e1ticos descubrieron que las ecuaciones describ\u00edan exactamente el tipo de expansi\u00f3n que observamos, con la implicaci\u00f3n de que si las galaxias se van alejando con el tiempo entonces deber\u00edan haber estado m\u00e1s juntas en el pasado, y hace mucho tiempo toda la materia en el Universo deber\u00eda estar acumulada en una densa bola de fuego.<\/p>\n

Es la combinaci\u00f3n de la teor\u00eda y de la observaci\u00f3n la que hace que la idea del Big Bang<\/a> sea tan convincente; en los a\u00f1os sesenta lleg\u00f3 una clara evidencia, con el descubrimiento de un siseo d\u00e9bil de ruido de radio, la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo, que viene de todas las direcciones del espacio y se interpreta como la radiaci\u00f3n restante del mismo Big-Bang.<\/p>\n

Como la expansi\u00f3n del Universo, la existencia de esta radiaci\u00f3n de fondo fue predicha por la teor\u00eda antes de ser observada experimentalmente. A finales del siglo XX, la combinaci\u00f3n de teor\u00eda y observaciones hab\u00eda establecido que el tiempo que ha pasado desde el Big Bang<\/a> es de unos 14 mil millones de a\u00f1os, y que existen cientos de miles de millones de galaxias como la nuestra dispersas de un extremo al otro del Universo en expansi\u00f3n.<\/p>\n

La pregunta a la que se est\u00e1n enfrentando ahora los cosm\u00f3logos es \u00bfc\u00f3mo empez\u00f3 el mismo Big Bang<\/a>?<\/p>\n

El punto de partida para enfrentarnos a esta pregunta es el modelo est\u00e1ndar propio de los cosm\u00f3logos, que combina todo lo que han aprendido de las observaciones del universo en expansi\u00f3n con el entendimiento te\u00f3rico del espacio y el tiempo incorporado a la teor\u00eda general de Einstein<\/a>. El establecimiento de este modelo se ha visto favorecido por el hecho de que cuanto m\u00e1s lejos miramos del Universo, m\u00e1s tiempo atr\u00e1s vemos. Debido a que la luz viaja a una velocidad finita, cuando miramos galaxias alejadas millones de a\u00f1os luz, la vemos como si estuvieran presentes como eran millones de a\u00f1os antes, cuando sali\u00f3 la luz que llega ahora a nuestros telescopios.<\/p>\n

Con telescopios potentes, los astr\u00f3nomos pueden ver qu\u00e9 aspecto ten\u00eda el Universo cuando era m\u00e1s joven (y la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo nos permite “ver-con radiotelescopios- la \u00faltima etapa de la bola de fuego que fue el Big bang).<\/p>\n

Lo m\u00e1s atr\u00e1s que hemos visto, el origen de la radiaci\u00f3n de fondo corresponde a un tiempo unos pocos cientos de miles de a\u00f1os despu\u00e9s del momento del Big Bang<\/a>, cuando todo el Universo estaba lleno de gas caliente (conocido t\u00e9cnicamente como plasma<\/a>) a aproximadamente la misma temperatura que la que tiene la superficie del Sol hoy en d\u00eda, unos pocos miles de grados Celsius. En ese momento, lo que ahora es el Universo visible entero era solo una mil\u00e9sima parte de su tama\u00f1o actual y no hab\u00eda objetos individuales en la escala de las estrellas o galaxias en el remolino de material caliente.<\/p>\n

Movi\u00e9ndonos hacia delante en el tiempo, las irregularidades observadas en la radiaci\u00f3n de fondo son justamente del tama\u00f1o y estructura correctos para explicar el origen de las galaxias y de los grupos de galaxias – son las semillas donde creci\u00f3 la estructura que vemos en el Universo hoy- .<\/p>\n

Yendo hacia atr\u00e1s en el tiempo, la estructura de las irregularidades vista en la radiaci\u00f3n de fondo nos habla sobre el tipo de irregularidades que hab\u00eda en el Universo cuando era incluso m\u00e1s joven, justo hasta ese momento atr\u00e1s en que la teor\u00eda general por s\u00ed misma se rompe.<\/p>\n

Lo primero, y m\u00e1s importante, que hay que decir sobre estas irregularidades en la radiaci\u00f3n de fondo es que son diminutas. Son tan peque\u00f1as que al principio era imposible medirlas, y la radiaci\u00f3n parec\u00eda que viniera perfectamente uniforme desde todas las direcciones en el espacio (isotrop\u00eda). Si la radiaci\u00f3n fuera perfectamente uniforme, todo el modelo est\u00e1ndar del Universo se desbaratar\u00eda, ya que si no hubiera habido irregularidades en la bola de fuego del Big Bang<\/a> no habr\u00eda habido semillas desde donde las galaxias pudieran crecer, y nosotros al no haberse formado las estrellas y fabricado en sus n\u00facleos los materiales complejos de los que estamos hechos, no estar\u00edamos aqu\u00ed. El hecho de que los cient\u00edficos est\u00e9n tratando de resolver estas preguntas han convencido a los astr\u00f3nomos de que deber\u00eda haber irregularidades en la radiaci\u00f3n de fondo, s\u00f3lo hab\u00eda que desarrollar instrumentos sensibles para medirlas.<\/p>\n

En este sentido podr\u00edamos citar el sat\u00e9lite de la NASA COBE\u00a0 que fue capaz de hacer medidas suficientemente sensibles para demostrar que hab\u00eda efectivamente min\u00fasculas ondulaciones en la radiaci\u00f3n de fondo. Las dos preguntas clave derivadas del descubrimiento son: \u00bfpor qu\u00e9 la radiaci\u00f3n de fondo es casi lisa?, \u00bfQu\u00e9 crea las ondulaciones?<\/p>\n

La primera pregunta es m\u00e1s profunda de lo que se pueda pensar, porque incluso hoy, 14 mil millones de a\u00f1os despu\u00e9s, el Universo es todav\u00eda casi liso. Esto no es obvio si contrastamos la luminosidad de una galaxia como nuestra V\u00eda L\u00e1ctea con la oscuridad del espacio entre las galaxias pero enseguida se hace evidente a mayores escalas. El Universo no es exactamente uniforme, pero incluso en t\u00e9rminos de distribuci\u00f3n de las galaxias es uniforme en cierto sentido. Si tomamos una fotograf\u00eda de las galaxias vistas en una peque\u00f1a zona del cielo se parecer\u00e1 mucho a otra fotograf\u00eda de una zona del mismo tama\u00f1o de otra parte del cielo. La radiaci\u00f3n de fondo es incluso m\u00e1s uniforme, y parece exactamente la misma desde todos los puntos del espacio dentro de una fracci\u00f3n del 1 por ciento. La profundidad de esta observaci\u00f3n descansa en el hecho de que no ha pasado el tiempo suficiente desde el Big Bang<\/a> para que todas las diferentes partes del Universo interact\u00faen unas con otras y deje de ser liso.<\/p>\n

Esta homogeneidad est\u00e1 relacionada con otra caracter\u00edstica extra\u00f1a del Universo denominada subplanitud. La teor\u00eda general de la relatividad<\/a> nos dice que el espacio (en sentido estricto, el espacio-tiempo) se puede curvar y deformar por la presencia de materia. Localmente, cerca de un objeto como el Sol o la Tierra, esta deformaci\u00f3n del espacio-tiempo produce el efecto que llamamos gravedad. C\u00f3smicamente, en el espacio entre las estrellas y las galaxias el efecto combinado de toda la materia en el universo puede producir una curva gradual en el espacio en uno de los dos sentidos.<\/p>\n

Aqu\u00ed tendr\u00edamos que continuar hablando de la densidad cr\u00edtica<\/a> y de la clase de universo que tendr\u00edamos en funci\u00f3n de la cantidad de materia que este contenga. Sin embargo, dejaremos ese punto del universo cerrado, abierto o plano, ya que, en uno de los comentarios muy recientes de esta colaboraci\u00f3n ya quedaron explicados de manera suficiente.<\/p>\n

Estudios cada vez m\u00e1s sofisticados de la radiaci\u00f3n de fondo, que culminaron con las observaciones hechas por el sat\u00e9lite WAP de la NASA a principios de \u00e9ste siglo XXI y del Planck Explorer de ESA un poco m\u00e1s tarde, mostraron que el Universo efectivamente est\u00e1 indistinguiblemente cerca de la plenitud, de modo que su densidad deber\u00eda estar indistinguiblemente cerca de la Densidad cr\u00edtica. Esto dio lugar al rompecabezas\u00a0 de donde estaba la masa “desaparecida” (esa que llamamos materia oscura<\/a> que, nunca se ha visto, ni produce radiaci\u00f3n, ni sabemos como se hizo, de qu\u00e9 clase de part\u00edculas est\u00e1 conformada – si es que son part\u00edculas- y, un sin fin de interrogantes m\u00e1s que, ahora no sabemos contestar).<\/p>\n

En realidad, la teor\u00eda de la inflaci\u00f3n es todav\u00eda un trabajo en progreso, y, como en el caso de la GUT, existen diferentes variaciones o modelos sobre el tema. Lo que est\u00e1 claro de todo esto es que, no se puede negar, ni el esfuerzo realizado, ni el \u00e9xito alcanzado que, sin ser a\u00fan lo que se desea, s\u00ed es un paso importante en el conocimiento del Cosmos. Ahora sabemos de \u00e9l much\u00edsimo m\u00e1s que se sab\u00eda en los tiempos de Galileo, y, tanto la t\u00e9cnica, como las matem\u00e1ticas y la f\u00edsica, han desarrollado la Astronom\u00eda y la Astrof\u00edsica, hasta unos niveles encomiables, teniendo en cuenta que estamos estudiando una cosa muy, muy grande y cuyos objetos est\u00e1n muy, muy lejos.<\/p>\n

Sin embargo, podemos obtener im\u00e1genes de galaxias lejanas y de nebulosas que se encuentran a miles o millones de a\u00f1os luz de la Tierra y, mediante t\u00e9cnicas del estudio del espectro, saber, de que materiales est\u00e1n formados.<\/p>\n

Es a\u00fan muy grande el espacio oscuro que tenemos que alumbrar para conocer en plenitud nuestro vasto Universo, son muchas las zonas que est\u00e1n en la penumbra, y, debemos y tenemos la obligaci\u00f3n de continuar profundizando en el saber del Universo que nos acoge.<\/p>\n

Yo, que soy un simple aficionado, eso s\u00ed, muy enamorado del Universo y apasionado de todas las maravillas que encierra que, sin que lo pueda evitar me fascinan, a veces pienso en que, el Universo entero pod\u00eda haber surgido de una fluctuaci\u00f3n cu\u00e1ntica del vac\u00edo, gracias a la combinaci\u00f3n de inflaci\u00f3n y a una curiosa propiedad de la gravedad.<\/p>\n

Esta curiosa propiedad de la gravedad es que guarda energ\u00eda negativa. Cuando algo (\u00a1cualquier cosa!) cae hacia debajo de un campo gravitacional (como el agua que se precipita desde la monta\u00f1a) la energ\u00eda es liberada………Pero eso, ser\u00e1 otra historia que ya contaremos. Ahora, para no cerrar en falso el comentario, dir\u00e9 que, no existe ning\u00fan l\u00edmite, en principio, en cuanta masa (en sentido estricto masa-energ\u00eda, teniendo en mente E=mc2) puede tener una fluctuaci\u00f3n cu\u00e1ntica, aunque cuanto m\u00e1s masiva sea una fluctuaci\u00f3n, menos probable es que suceda.<\/p>\n

El cosm\u00f3logo americano Ed Tyron se\u00f1al\u00f3 que en principio una fluctuaci\u00f3n cu\u00e1ntica que contiene la masa-energ\u00eda de todo el Universo visible podr\u00eda salir de la nada, y que aunque la masa-energ\u00eda de tal fluctuaci\u00f3n ser\u00eda enorme, en las circunstancias correctas la energ\u00eda gravitacional negativa del campo gravitacional asociado a toda esta masa equilibrar\u00eda perfectamente esto, de modo que la energ\u00eda total de la fluctuaci\u00f3n ser\u00eda cero.<\/p>\n

La implicaci\u00f3n, naturalmente, es que nuestro Universo naci\u00f3 (o brot\u00f3) de este modo desde el espacio-tiempo de otro universo, y que no hubo principio y no habr\u00e1 final. S\u00f3lo un mar infinito de universos burbujas interconectados (como el propuesto por Stephen Hawking).<\/p>\n

Particularmente a m\u00ed, no me desagrada \u00e9sta idea y la cambio, con los ojos cerrados, por el Big Crunch<\/a>.<\/p>\n

Hasta ma\u00f1ana amigos de la Astronom\u00eda.<\/p>\n

Emilio silvera.<\/p>\n

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