Fernando Núñez Noda
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EL UNIVERSO FÍSICO: Mucho desde hace poco
05.08.08 @ 08:08:16. Archivado en Espacio-tiempo y energía
El cosmos físico conocido es tan grande y nosotros, humanos, tan pequeños, que la imagen actual que ha forjado la física y la cosmología tiene menos de 100 años. Y eso que la observación humana de los cielos antecede a las pirámides…
A pesar de lo vertiginoso que fue el siglo XIX, sobre todo su segunda mitad, el XX se inició con una imagen de los cielos muy “provinciana”, y tradicionalista si se quiere. Max Plank (1858-1947) postulaba su teoría cuántica en 1901, pero aún se afirmaba que todas las estrellas catalogadas, junto a las nebulosas de gas y supernovas, formaban parte de la Vía Láctea, nuestra galaxia, que en ese entonces se tomaba por el “universo”.
Incluso en el vecindario solar, no se conocía nada significativo allende Neptuno, el planeta más lejano hasta entonces.
Y sobre todo, se creía que el universo tenía un comportamiento estático, es decir, uniforme a gran escala y que había infinidad de mecanismos para que la materia crease fuerzas compensadoras de la energía “destruida”.
¡Sorpresa!: el Universo es un estira- y-encoge
La primera Ley de la Termodinámica, formulada en el siglo XIX, indicaba que la energía no se “creaba” o “destruía”, simplemente se trasladaba en forma de calor de un sistema a otro. Imagine un balde de agua hirviente vertido sobre un trozo de agua congelada en un recipiente.
El agua congelada se calienta y la hirviente se enfría. Se funden en una misma tibieza y en un mismo estado: líquido. Entonces ¿se destruyó la energía inicial del agua caliente? No, se liberó en forma de radiación calórica al aire circundante. La suma del calor que queda en el agua y la energía liberada al ambiente es la entropía de este sistema.
Como hemos visto en entradas pasadas, por ejemplo La danza de los bits, la entropía de todo sistema aumenta, el orden se degrada y esto parece ser cierto a pequeña y gran escala. Entonces ¿se enfriará el universo, se apagarán las estrellas y llegará un momento cuando la gravedad ya no tenga qué atraer?
Pues, luchar contra esta creencia ha sido un imperativo humano desde los albores de la civilización. Pensar que el universo es ordenado (de hecho, los griegos llamaron al orden “cosmos”) ha sido una necesidad intelectual y, acaso, emotiva. Alguna estabilidad sicológica debe dar, algún sentido de permanencia, conexión o trascendencia.
No obstante, el cuadro actual muestra un universo físico expansivo. Digámoslo de otra manera: uno que se “estira” como la superficie de un globo al inflarlo. Los astrofísicos actuales coinciden en que todas las galaxias observadas se alejan de nosotros. Hay una consideración de este estiramiento en BIG BANG: expansión polimórfica.
¿Ven? Causa como angustia, porque si se infla demasiado un globo estalla. Si el universo se expande por siempre quizá los fragmentos se alejen tanto que lleguen a no atraerse gravitatoriamente. En ese caso el cosmos físico (suponiendo que no hay nada externo a éste o está muy lejos) se enfriaría y desintegraría eventualmente, en vez de retraerse y colapsar gravitatoriamente sobre sí mismo.
La idea poco relajante del universo expansivo es muy reciente. Antes de los años 1920s se consideraba al espacio sideral uniforme (“isomórfico” le dicen), constante y eterno. Si había un cambio negativo aquí, pues ocurría otro positivo por allá y mantenía la uniformidad. Aristóteles, al menos nominalmente, inauguró esta línea de pensamiento, apoyada por astrónomos como Claudio Ptolomeo (83-161 EC) y, sobre todo, hecha oficial por la autoridad eclesiástica que dominó el mundo occidental en el medioevo. Newton lo endosó, sobre todo por su devoción religiosa, su creencia en Dios como “primer motor”.
Pero, en fin, el “universo estático” es una idea muy antigua y difícil de desarraigar. Incluso Einstein, un rompedor de paradigmas, desarrolló una “constante universal” para explicar porqué el universo no se contraía hasta el opuesto del Big Bang.
En dos o tres generaciones
El caso es que todas estas increíbles conclusiones tienen menos de un siglo. Apenas en los 1920 el astrónomo norteamericano E. Hubble (1889-1953) observó y propuso la expansión del universo, al revelar que las galaxias se alejan unas de otras a grandes velocidades. Hemos hablado que Einstein mismo tuvo que aceptar esta evidencia y llamó su teoría del universo estático “el mayor error de mi vida”.
La astrofísica necesaria para este descubrimiento también hizo menos “local” el tamaño del universo: la Vía Láctea terminó siendo una en 100 mil millones de galaxias, cada una con un promedio de 100 mil millones de estrellas en un cosmos que, en vez de unos cientos de miles de años-luz, excedía los 10 mil millones de años-luz de diámetro.
Bien entrado el siglo XX también se extendió el patio trasero de nuestro sistema solar: Plutón fue descubierto como planeta en 1930 y degradado a cuerpo enano en 2006. En los últimos 60 años se han añadido a la familia planetaria-asteroidal, el llamado “Cinturón de Kuiper” y la “Nube de Oort”, gigantescos conglomerados de planetoides, asteroides y núcleos de cometas. Hay más de siete cuasiplanetas e infinidad de cuerpos errantes que están en “veremos”.
La lista de las añadiduras recientes a esta visión contemporánea es vasta. Los enigmáticos agujeros negros vieron luz (aunque esto evidentemente es metafórico) después de los 1960s, gracias al trabajo primero teórico antes que práctico de físicos como S. Hawking (1942-), quien también ha colaborado con el concepto de “singularidad”, una condición astrofísica que se debate desde hace un par de décadas. Los lejanos quásares, especie de fotos de momentos iniciáticos del universo, fueron deducidos en los 1960s.
La única partícula elemental no observada, el famoso "bosón de Higgs" (y que quizá se compruebe o refute pronto con el nuevo super acelerador europeo de CERN) fue propuesto en 1964.
Y así, teorías que suenan a primera voz extravagantes, como la de las cuerdas o los “agujeros de gusano”; la expresión de una teoría unificada de la energía: la “gravedad cuántica” y objetos colapsados como las “enanas blancas” o “rojas”… han sido productos de los 1980s para acá.
Los "exoplanetas" (cuerpos giratorios alrededor de estrellas distintas al Sol) también son jóvenes entre nosotros. El primer registro fue en 1990 y hasta mayo de 2008 se han catalogado 307.
La "Cronología de los Descubrimientos" (1989) de Isaac Asimov, que llega obviamente hasta poco antes de la muerte de este enciclopedista, dedica 506 páginas a la ciencia humana desde 2000000 aEC hasta 1899 (dos millones de años, pues). Y tan solo el siglo XX hasta 1988 ya llevaba 303 páginas. Si se hiciese una cronología de la astronomía y de la astrofísica, la proporción a favor de la última centuria sería incluso mayor.
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(Imagen: Composición de FNN).
Comentarios:
Comentario por SanSerif 10.09.08 @ 18:31
Mejor...hacer como Bécquer...reducirlo al "pequeño mundo" y resolverlo por persistencia del amor...a sí mismo y a los demás....
"(.) podrá nublarse el sol eternamente;
pordrá secarse en un instante el mar;
podrá romperse el eje de la Tierra
como un débil cristal..."
Saludo afectuoso,
Lana
Comentario por lana 24.08.08 @ 00:19
Comentario por ToTo 23.08.08 @ 05:31
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