Universo y Ciencia, visión actual

por Daniel Julián Checa

El desafío continúa (enfoque desacartonado)

La AAAA (Asociación Argentina Amigos de la Astronomía), entre las características que distinguen su actividad, suele ofrecer excelentes conferencias (en forma gratuita en un cómodo salón de sus instalaciones de Pque. Centenario - CABA).

La sopa primordial de partículas, al comienzo del universo. En honor al Fermilab y a Andy Warhol!

La primera de este año 2014, titulada “Descubriendo el Universo”, fue brindada el pasado sábado 15 de marzo y estuvo a cargo de la Dra Susana Landau.

El contenido de la charla fue describir la evolución del Universo, desde apenas unas milésimas de segundo luego de su creación, hasta la formación de estrellas y galaxias. En particular y con detalle, la formación de núcleos atómicos livianos en los primeros tres minutos de vida del universo, y la formación de átomos de hidrógeno, que ocurrió después. El énfasis estuvo puesto en explicar las evidencias observacionales que sustentan la teoría del Big Bang, como el corrimiento al rojo de los espectros de las galaxias y los datos del Fondo Cósmico de Radiación.

Dra. Susana Landau

Los títulos, antecedentes y actividad de la Dra. Landau, hacen incuestionable su exposición. Máxime, como ella mismo dijo, cuando lo que ofrece representa su posibilidad de sintetizar aportes de Físicos y Astrónomos muy dedicados (en UBA, Universidad de La Plata y CONICET). 

Mucho me gustó, que al inicio nomás, dijera que la charla bien podría llamarse también: “Todo lo que no sabemos sobre el universo”. Y vaya que lo fundamentó.

Presentó una interesante descripción general del Universo, acompañada de proyecciones (Tierra, Sistema Solar, Vía Láctea, Grupo Local de Galaxias, Millones y millones de Galaxias).

Luego, dijo que intentaríamos descubrir cómo empezó, a través de la teoría más aceptada, que era el Big Bang.

Toda una primera parte, diría que arrancó en lo que llamó una sopa de partículas (nótese la gambeta cualitativa) y terminó (Hubble y Cefeidas mediante), en el corrimiento al rojo como evidencia de la expansión. En esta primera parte hubo dos cosas que para mí fueron destacables muy positivamente.

Por un lado, un muy buen análisis del espectro electromagnético y las posibilidades actuales de los telescopios no ópticos. A propósito, no lo dijo ella, pero vienen a mi mente las fantásticas características del telescopio que los rusos pondrían en órbita en el 2015. 

Historia térmica del Universo.

Y por otro lado, el haber hecho especial incapié, en que cada elemento de la tabla periódica, tiene un espectro de absorción y de emisión, que es único (huella digital) y que no hay elementos que se hayan medido hasta hoy, que sean distintos de los que se ven en la Tierra.

Luego de abrir un pequeño espacio para preguntas (nadie preguntó), arrancó la segunda parte.

Otra vez la historia del Universo, cronológica o térmica (recíprocamente equivalentes), arrancando ¿dónde?. Sí, adivinaron, otra vez sopa (la de partículas).

Lo que siguió a la sopa, impecable: A medida que el tiempo avanzaba (no de cero, claro) o la temperatura descendía, protón, neutrón, electrón positrón, neutrino, antineutrino, fotón; núcleos atómicos medianos, primeros núcleos atómicos. Por los 380000 años (3000 K), formación de átomos de Hidrógeno, . . ., siguiendo así la evolución hasta hoy. Finalizando con las observaciones astronómicas que sustentan toda la historia.

La evolución mas aceptada del universo.

La audiencia se vio beneficiada por la experiencia que la Dra. Landau tiene, por ejemplo, en la Radiación de Fondo Cósmico. También, cuando abordó el tema de la materia oscura. Sabemos que llamamos así, a la que no emite suficiente radiación electromagnética para ser detectada (por eso oscura), pero cuya existencia se supone, a partir de los efectos gravitatorios que causa en la materia visible circundante. 

Pero ejemplificó esto muy bien con las curvas de rotación de galaxias espirales, donde si bien las velocidades de las órbitas exteriores empiezan ralentizándose, luego permanecen constantes. La salvadora materia oscura, vino así en auxilio de las leyes de gravedad de Newton/Einstein. Pero . . .

También fue brillante su explicación de los descubrimientos sobre la aceleración de la expansión del Universo, a través del estudio de un tipo especial de supernovas distantes. 

Dos equipos independientes, hacia finales del siglo pasado, concentraron su atención en ellas, que a pesar de la muy débil luz por lo lejanas y pequeñas (aunque masivas), eran como faros cósmicos. La sorpresa fue que al medir velocidades, esperaban comprobar que el universo mostrara una desaceleración a partir de su nacimiento de fuego hace 13700 millones de años. Pero encontraron lo contrario.Merecieron por ello, el premio Nobel de Física en el 2011. La fuerza impulsora es tan misteriosa, que la llamaron “energía oscura”. 

Gráfico que representa la escala del universo contra el tiempo. Cada curva representa distintos modelos de evolución. En azul, los Universos que primero desaceleran y luego vuelven a acelerar, en rojo los que siempre desaceleran. Los puntos negros son las observaciones de supernovas tipo Ia. Todas se adaptan mas a un Universo que acelera. De donde sale ese impulso? Según algunos cosmologos, de la Energía Oscura.

Aquí, no se trataba de salvar a Einstein, por el contrario, tal vez la constante cosmológica . . .. Pero, . . ., convengamos que la pretendida rigurosidad hace agua.

A veces, la desproporción entre la insignificancia de un ser humano abocado a la investigación científica y lo que aborda y pretende desentrañar, es tan colosalmente abismal, que rescata aspectos admirables de la condición humana. Compensatorios y estimulantes, por cierto.

Es indudable que en la charla, se han presentado hechos, de una importancia realmente significativa que representan el esfuerzo continuo, trabajoso y obstinado de muchos. El aplauso final agradecido de los presentes, fue el merecido reconocimiento.

Pero, retomando el título alternativo que sugirió la propia Dra. Landau, voy a resumir, lo que la Ciencia hoy, a pesar de los sucesivos parches al modelo del Big Bang, no puede responder:

1.- Lo anterior a la sopa de partículas (para decirlo en los términos de la charla que comento)
2.- Según datos de la conferencia, la única materia que conocemos razonablemente bien, es la llamada bariónica o corriente y representa el 5% del total. En realidad, convengamos que no es mucho.
3.- La llamada materia oscura, es “casi” desconocida (se le atribuye peso, aunque no emite luz) y representa (según las transparencias expuestas), el 25% del total.
4.- De la llamada energía oscura, no se conoce nada en realidad y representa el 70% restante.

Digamos que el modelo mejor aceptado hasta hoy por la Comunidad Científica, tiene en su evolución desde el infierno al congelador (la aceleración nos conduciría al congelamiento), tanto al inicio como al final, preguntas sin respuestas que se las traen: ¿Descartará la ciencia la materia oscura? ¿Vamos hacia una nueva Teoría modificada de la Gravedad?

Evolución de una supernova tipo Ia, que son las usadas para medir las distancias de las galaxias mas lejanas, y que han dado la clave de la existencia de la supuesta "energia oscura". Imagen wikipedia.

No resisto la tentación de agregar, que todo un tema, son los límites alternativos al Big Bang. De paso, digo que el modelo actual preferido, tan vulnerable en los extremos, tampoco es muy consistente en el medio: nadie sabe por qué se agruparon las estrellas y las galaxias, según las observamos.

Para finalizar, uno de mis artículos anteriores se llamó “Fe y Ciencia, ¿irreconciliables?”; otro “Ciencia y Religión, reconciliables diferencias”. Suelen decir que no hay dos sin tres. Y si bien también que la tercera es la vencida, no voy a insistir. Pero, . . .

Me apenan las dificultades en la complementariedad. Las he visto más en el ámbito de los astrónomos que de los físicos. Paradójicamente en mi opinión, por las facilidades que un ocular brinda, para dimensionar nuestra significación cósmica.

Tal vez, entusiasmado por la facilidad con que se ha dado (en particular en nuestro país), el diálogo interreligioso, pensé que era posible también, una interacción positiva, cooperativa y constructiva, entre científicos agnósticos y creyentes (que los hay muy valiosos).

Pero, todo ocurre como si los primeros subestimaran a los segundos por una cuestión metodológica. Como si la concepción clásica del llamado “método científico”, no hubiera sufrido el impacto del actual escenario de la Física teórica moderna.

Para mi gusto, algunos documentos asociados a la fundamentación de creencias religiosas, tienen una belleza poética excepcional (casi independiente de la fe), que vale la pena rescatar. 

Son como la filosofía o la música. Acompañan, alimentan, complementan. Escuchar a un científico creyente es a veces, una experiencia muy enriquecedora. Alguna vez entenderemos que podemos relacionarnos tanto a nivel de pensamientos, como de sentimientos. Que ambos tienen naturaleza totalmente diferente, pero igualmente inherentes a nuestro ser. Que respetar al que siente diferente puede no ser tan cómodo como compartir sólo entre iguales, pero sí, mucho más rico.

Digamos con humor, que Sócrates es a la Ciencia lo que Discépolo es a la vida; cada vez está más vigente.

Pero es natural que sea así, porque cualquier respuesta, multiplica los interrogantes y a pesar de eso, los avances en el último siglo han sido espectaculares.