El universo en expansión (y IV)

Hoy, Jueves Santo, terminamos el largo artículo que comenzamos hace tres semanas sobre el universo en expansión. Un tema, recordémoslo, que no está en las prisas de cada día, pero que contiene muchas preguntas que afectarán a miles de generaciones que puedan estar reflexionando ahora y que lo harán en el futuro.

Pero no olvidemos lo que cada jornada nos trae, y por ello dedicamos todo el artículo, y singularmente la entrega de hoy, a las víctimas de los atentados terroristas de Bruselas del pasado martes 22 de marzo.

Multiuniversos y creación evolutiva

Entrando en el tema final de nuestro artículo, diremos que Alexander Vilenkin -físico teórico, Director del Instituto de Cosmología en la Universidad de Tufts- defiende la tesis de que el big bang no es un fenómeno único. Por el contrario, fue algo que ahora está sucediendo en regiones lejanas del universo. Y por eso mismo, se refiere a multiuniversos interconectados y nacidos del vacío, asegurando que hay regiones donde no existen nuestras dimensiones sino otras. Y contradice a la NASA, sobre el hecho de quesi hay agua en Marte, eso no significa que exista o haya habido vida: “No tenemos ni idea de cómo se origina la vida”.

Vilenkin opina que “la relación entre la física y la filosofía es como la de la física y la ingeniería: lo que ayer era física, es hoy ingeniería; y lo que ayer era filosofía, actualmente es física. Cuando averigüemos cómo plantear una pregunta y resolverla, se convierte en física y deja de ser filosofía. Pero para ser física, es preciso que antes sea filosofía”[1].

Actualmente, uno de los principales proponentes de multiversos es Max Tegmark del Instituto de Tecnología de Massachusetts, quien sugiere una clasificación en cuatro tipos posibles de multiverso. El primero es el más simple multiverso con una extensión infinita familiar, pero ampliado con los telescopios modernos, que nos permiten ver un espacio muy amplio, de un tamaño determinado por radio de Hubble, unos 13.800 millones de años luz de distancia, en principio. Aunque de hecho, debido a la expansión del espacio después del Big Bang, el radio de Hubble es de 42.000 millones de años luz. Lo que pueda haber más allá del radio de Hubble nadie lo sabe. Sin embargo, algunas teorías sugieren que la posibilidad es que el referido espacio tienda al infinito.

El segundo tipo de multiverso según Tegmark podría estar en otro lugar y sus leyes físicas podrían ser diferentes.

En el tercer tipo de multiverso, como en el primero caso, las leyes de la Física serían las mismas. Sin embargo, los componentes del multiverso estarían separándose continuamente uno de otro con el paso del tiempo. Sin embargo, en cada momento dentro de un tal multiverso, todos los futuros posibles permitidos por la incertidumbre de la mecánica cuántica, ocurrirían en alguna parte, en algún lugar.

El último tipo de multiverso que Tegmark propone es uno en el que todos los sistemas coherentes de la matemática describirían: una realidad física de algún tipo, lo que resulta difícil de concebir. Se trataría más de una expresión metafísica que Física.

A pesar de la observación de Max Tegmark, cuando físicos como Stephen Hawking se refieren a la posibilidad de universos simultáneos, algo choca con nuestros sentidos, con la forma que tenemos de pensar usualmente: más bien parecen lucubraciones sin base alguna. Pero en verdad la tienen, y si aceptamos los últimos descubrimientos de la ciencia, tal hipótesis prima facie absurda, resulta posible, e incluso probable. Más en concreto, el periodista-filósofo Pedro G. Cuartango, reflexiona así[2]:

Lo que quiero decir es que damos por sentado que tenemos el control de nuestras vidas y que podemos entender lo que sucede en nuestro entorno. Pero no es así: hay fuerzas fuera de nuestro alcance, que nos mueven y que somos incapaces de explicar.

Soy consciente de que nos hallamos ante una descomunal paradoja y que nos falta la respuesta a las grandes preguntas. La incertidumbre es nuestra condición [humana] y tenemos que aprender a vivir con ella. Incluso la fe es una apuesta, como escribía el gran Pascal, quien sostenía la idea de que no podemos estar seguros de nada.

Por lo demás, el multiverso es una consecuencia de la teoría de la inflación cósmica, que se refiere al rapidísimo crecimiento del universo en el primer instante del Big Bang. “Si la inflación es cierta, el multiverso parece algo natural, y la diversidad de universos podría haberse formado como burbujas independientes”, en palabras de Tom Banks, físico de la Universidad de California en Santa Cruz: “Siendo todo eso algo posible, no es obligatorio creerlo. Y además nunca tendríamos la oportunidad de ver esos otros universos, y menos aún de visitarlos”[3].

Materia y energía obscuras

La historia de la materia oscura se remonta a 1933, cuando Fritz Zwicky -un astrofísico suizo que trabajaba en el Instituto de Tecnología de California-, notó algo extraño: las galaxias que estaba observando: parecían moverse de manera inexplicable por la atracción gravitatoria de sus vecinas. Esto le llevó a sostener que el universo está lleno de muchas más cosas de las que pueden verse a través de los telescopios[4].

¿Y qué es lo que vemos, y qué no vemos? Según cálculos recientes, sólo el 4,6 por 100 del universo cabe ser considerado materia común visible: átomos y partículas. En tanto que el 72 por 100 podría ser energía oscura, y el 23 por 100 restante sería materia oscura; que no absorben ni emiten luz; pero cuya presencia se manifiesta por su efecto gravitatorio en el movimiento de las galaxias.

Según la teoría actualmente más aceptada, la materia oscura estaría compuesta de partículas elementales pesadas todavía desconocidas, ante lo cual hay varias iniciativas de observación de galaxias y las estructuras que forman. Pero sobre todo, las esperanzas están puestas en el gran acelerador LHC del CERN[5].

También para investigar la energía oscura funciona ya una cámara (DECam), de tamaño de una cabina telefónica, que pesa 11 toneladas ubicada en el telescopio Víctor M. Blanco, del observatorio estadounidense de Cerro Tololo (Chile): “es la máquina más poderosa jamás creada para cartografiar el cielo”, dicen sus responsables, que trabajan en el proyecto denominado DES (Dark Energy Survey, sigla en inglés de rastreo de la energía oscura).

“La cámara DES es capaz de ver la llamada primera luz de más de 100.000 galaxias a distancias de 8.000 millones de años luz, con una sensibilidad sin precedentes en infrarrojo”; explican los científicos españoles del Ciemat, que participan en el proyecto, y que están liderados por el Prof. Eusebio Sánchez. Quien manifiesta que “la energía oscura es el descubrimiento más sorprendente que se ha producido en la física en los últimos veinte años, y solamente puede explicarse si existe una nueva física más allá de las teorías actuales... Si conseguimos descubrir la naturaleza de la energía oscura, será una revolución en el conocimiento del universo, y en ese sentido, el proyecto DES está concebido para avanzar en la resolución de ese problema”. Por su parte Juan García-Bellido, investigador de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y miembro también del proyecto DES, manifiesta que “el descubrimiento del agente responsable de la expansión acelerada del universo, marcaría un hito histórico que nos permitiría conectar el origen y el destino del cosmos”[6].

Cabe comentar que en un principio, se intentó responder a la cuestión de la materia oscura con la hipótesis de que ésta podría estar integrada por neutrinos, partículas con masa nula o insignificante, según vimos en páginas anteriores. Pero lo cierto es que para explicar la materia obscura, los investigadores prefieren desechar las partículas ordinarias, in­clinándose más bien por otras que aún no están descubiertas y cuyas propiedades se desconocen[7]. En esa dirección, Rolf Heuer, director del CERN, plantea que el gran objetivo del LHC a partir de 2015, cuando aumente su potencia, será investigar la materia oscura: «Sabemos que existe, pero no tenemos idea de qué es. Realmente esperamos que el LHC abra la primera ventana y nos proporcione nuevas ideas»[8].

No sé si los lectores de Republica.com han llegado a esa etapa de la vida en que la ciencia interesa por encima de casi todo. Algún indicio sí tengo, y hace unos días encontré a una amiga, a quien conocí prácticamente de niña en La Granja de San Ildefonso, hija de un agente de cambio y bolsa, que venía a decirme que ahora cuando mira al cielo en una noche clara en la montaña silenciosa, piensa de otra manera, como si entendiera mejor de qué va todo lo que está mirando. Fue un testimonio que casi me llenó de entusiasmo, saber que uno puede llamar la atención sobre temas tan naturales y a la vez tan escasamente tratados por los vértigos del quehacer cotidiano.

En cualquier caso, buena Pascua Florida para todos los lectores de Universo Infinito en Republica.com, y ya saben que me tienen a su alcance en castecien@bitmailer.net.

[1] María Dubón, “Cierzo”, 2.4.2009

[2] Pedro G. Cuartango, “Entre la magia y la racionalidad”, El Mundo, 5.I.2015.

[3] Alicia Rivera, “¿Existen otros universos?”, El País, 12.X.2014.

[4] Dark matter, “Absence of evidence, or evidence of absence?”, The Economist, 2.XI.2013.

[5] Alicia Rivera, "Ocho misterios del universo", El País, 3.VI.2012.

[6] Alicia Rivera, "Una gran cámara astronómica pone su foco en la energía oscura", El País, 18.I.2012

[7] Eduardo Punset, El universo sin fin, Planeta Agostini, Barcelona, 2011, pág. 36.

[8] Teresa Guerrero, “El CERN se renueva tras el bosón”, El Mundo, 9.XII.2013.

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