20 noviembre, 2010

Un universo oscuro (I)

Un universo oscuro (I): "

 


 


Llegaba la hora de la incursión a medianoche en el mundo de la cosmología. A las once, su hijo Larry y su mujer Susan ya estaban acostados. Se dirigió a su despacho instalado en la habitación de invitados de su casa-rancho, situada tan cerca del Acelerador Lineal de Stanford (California) que podía ir a trabajar en bicicleta. El alquiler estaba por encima de sus posibilidades, pero allí iban a vivir sólo un tiempo: después volverían a Cornell.


Se sentó. Había silencio; era el mejor momento del día para trabajar. Abrió su cuaderno y escribió con letra pequeña encabezando la página: «EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO. Me gustaría considerar los efectos de (1) una constante cosmológica, y (2) la congelación de grados de libertad en la evolución del universo». Debajo escribió las ecuaciones estándar de un universo en expansión. Hacia la una de la madrugada, y después de tres páginas de cálculos, se encontró con una sorpresa: casi nada más nacer el universo entero se desbocaba. Lo que esa noche del 6 de diciembre de 1979 había encontrado era de tal magnitud que si al virus de la gripe le pasara lo mismo, en un chascar de dedos se haría mucho más grande que el universo visible actual. A los 10^(-32) segundos de nacer (una cien millonésima de billonésima de billonésima de segundo) el universo había doblado su tamaño casi 1.000 veces. A este proceso de duplicación exponencial su descubridor, Alan Guth, lo llamó inflación.


Si Guth tiene razón, el universo es más vasto de lo que podamos imaginar. En menos de lo que dura un parpadeo el universo visible, el que alcanzamos a ver con nuestros telescopios, podría haber brotado de un trozo de la gran explosión no mayor que un protón. El universo observable no es más que un pedazo insignificante de un pastel mucho mayor, el universo real. El debate sobre la inflación sigue después de casi 25 años: nadie sabe si es una buena hipótesis, pero es la única que nos explica por qué el universo es tan uniforme y por qué es tan grande. Así es la parte de la cosmología que estudia lo que sucedió en los primeros balbuceos del universo: un puro ejercicio teórico, una búsqueda con papel y boli. Jamás podremos obtener ninguna prueba directa de lo que sucedió; es una época que siempre nos estará vedada. Resulta ciertamente chocante: el mayor derroche de energía conocido está envuelto por un velo de total oscuridad.


Del mismo modo hay una observación que por obvia siempre nos ha pasado desapercibida. Como cualquiera de nosotros puede percibirlo con sólo levantar la vista al cielo, la noche es oscura. Pero, ¿por qué es así? A primera vista puede parecer una pregunta estúpida que sólo puede conducir a una discusión estéril. El cielo es oscuro porque no hay Sol. Pero por la noche vemos estrellas. ¿No podrían iluminar la noche? Si el universo fuera infinito y en él hubiera infinitas estrellas que se distribuyen más o menos uniforme¬mente por el espacio, el cielo nocturno tendría que ser totalmente brillante: no habría ningún espa¬cio os¬curo, porque mirásemos en la dirección que mirásemos siempre acabaríamos dando con una estrella. Es más, debería ser incandescente pues alrededor de la Tierra tendríamos un número infinito de capas de estrellas. ¿Por qué no es así? Esto es la paradoja de Olbers, en honor al médico y astrónomo alemán Heinrich Olbers que se lo planteó por primera vez, allá por el siglo XIX.


¿Cómo resolverlo? Se han varias y muy diversas soluciones pero sólo se ha podido responder hace más de 75 años, cuando Edwin Hubble descubrió la expansión del universo. Que la noche sea oscura nos indica que el universo es finito, que tuvo un comienzo. En realidad lo que Hubble encontró con su telescopio del Monte Wilson (California), es que la luz proveniente de las galaxias se encuentra desplazada hacia el rojo del mismo modo que la bocina de un coche nos parece más grave cuando se aleja de nosotros. Y eso ocurre tanto si observamos desde la Tierra como si lo hiciéramos desde cualquier planeta situado en cualquier galaxia. Tan sorprendente observación se interpretó como que el universo entero se expande del mismo modo que lo hace un pastel de pasas o un globo al que le hemos pintado con un rotulador puntitos es su superficie. Ni las pasas ni los puntos (las galaxias) se mueven; crece la masa del pastel o se estira la goma del globo (el espacio-tiempo).


(Publicado en Muy Interesante)



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