domingo, 24 de julio de 2011

El comienzo.

El señor Edwin Hubble era un astrónomo que se pasaba las horas muertas escudriñando los secretos del universo. Solo el amor por la que puede parecer tediosa o aburrida actividad de tomar medidas sistemáticas y científicas sobre sus observaciones le llevaron a dos descubrimientos tremendamente importantes. El primero de ellos, que el universo estaba organizado por galaxias, es decir, que las estrellas se agrupan en macroestructuras muy separadas unas de otras, ya le habría bastado para ser una persona fundamental en nuestra comprensión del universo que habitamos. Pero no paró ahí.

La luz, aunque nos pueda parecer etérea o diáfana, contiene mucha información. Al examinar todo el espectro de un rayo de luz concreto, es decir, al fijarnos en el arco iris (no solo en la parte visible de la luz, sino en su infrarrojo y ultravioleta) que surge al descomponer sus distintas frecuencias se puede saber un montón de cosas. Por ejemplo de que está hecho el objeto que emitió o reflejó la luz, la distancia a la que está de nosotros y, lo más importante para nuestro estimado Hubble, la velocidad del objeto que emitió la luz con respecto a nosotros, que somos los que examinamos su luz, gracias al efecto Doppler. Cuando un objeto luciente se mueve hacia nosotros su luz se ve más azul, y cuando se aleja su espectro está desplazado hacia el rojo, tal como pasa con el sonido de un coche que cambia si está acercándose o alejándose a nosotros.

Edwin tomo sistemáticamente registro de la distancia y la velocidad con respecto a nosotros de un buen montón de galaxias y sin esperarlo encontró algo inconmensurablemente sorprendente y que me pone los pelos de punta solo de pensar lo que tuvo que sentir al darse cuenta: La gran mayoría de las galaxias se alejan de nosotros, y cuanto más lejos están, mayor es la velocidad a la que lo hacen. Cualquiera de nosotros podemos hacer el ejercicio de imaginar, si le damos para atrás al tiempo, qué nos encontramos en este, nuestro universo. Si todas las galaxias se están alejando unas de otras, si vamos hacia atrás todas se acercarían unas a otras, y si cuanto más lejos están más veloces van, al ir para atrás más deprisa se acercarán. ¿Que podemos deducir fácilmente de esta sencilla observación?... que todas las galaxias, hace algún tiempo estuvieron todas juntas en un mismo sitio y algo, semejante a una explosión pero con la mayor de las magnitudes, las empujó para esparcirlas en todas direcciones. Acabamos de dar la clave fundamental para llegar a la teoría del Big Bang.

Este sencillo concepto pasó a ser objetivo fundamental de los físicos teóricos y experimentales, que hoy día continúan intentando comprender como empezó nuestro universo (casi nada). La teoría nos ha permitido especular científicamente, con cierto nivel de detalle que a mi me parece muy alto, que pasó a partir de una muy pequeña fracción de segundo tras el nacimiento de nuestro universo, con una familia completa de teorías que vendrían a explicar porque el universo es hoy como es y que ha pasado desde que empezó.

La dificultad para poder saber que pasó desde el momento 0 hasta ese pequeñisimo instante radica en la mayor y más irónica de las dificultades de la física como ciencia: Las dos teorías que actualmente están vigentes, contrastadas innumerablemente, verificadas por activa y por pasiva, y que describen a la perfección nuestro mundo ¡¡son incompatibles entre si!!!... Por un lado tenemos a Einstein y su relatividad. Con ella somos capaces de predecir todo lo que tiene que ver con tiempo y espacio de los objetos macroscópicos en los que la gravedad juega un papel fundamental, es decir, de ti y de mí y de los objetos que vemos y que forman parte de nuestro mundo cotidiano, incluidos los muy grandes como los planetas y las estrellas. En la otra esquina del ring tenemos a la cuántica. Extraña como ella sola, roza la locura fantasmagórica, pero certera al 100% a la hora de describirnos el mundo de lo muy pequeño. Para trabajar con partículas y objetos más pequeños que átomos tenemos que guiarnos por ella. Al intentar hablar del instante 0, del comienzo en sí del universo, nos harían falta usar las dos teorías: Por un lado fuerza de la gravedad es muy intensa y hay que tener en cuenta la relatividad, pero por otro estamos hablando de un universo con un tamaño microscópico, tanto que la teoría cuántica es imprescindible para poder movernos en el extraño mundo de lo muy pequeño. Esperemos que la "teoría M" la que unificó las distintas versiones de la famosa teoría de cuerdas, con Edward Witten a la cabeza, termine de consolidarse y consiga unificar con éxito las dos teorías parciales con las que contamos ahora mismo, de tal forma que si seamos capaces de decir que pasó en el instante 0.

Físicamente, el universo en su comienzo no era un lugar muy familiar para nosotros. De echo no era un lugar. El tiempo y el espacio no existían aún, de tal forma que no tienen respuesta preguntas como ¿Donde estaba el universo? ¿Cuanto tiempo tardó en ponerse en marcha? ¿Que hizo que comenzara?... y estas preguntas no tienen respuesta porque están mal formuladas. Si nos preguntamos de que color es algo más pequeño que el más fino de los rayos de luz, el sabor de un protón o a que huele el vacío tampoco obtendremos respuesta porque las preguntas están fuera de contexto. No existía el tiempo ni el espacio... es duro para nuestra mente tan acostumbrada a nuestro entorno el plantearse algo así, pero es lo que dice la teoría.

No es la primera vez que una teoría física nos hace darnos cuenta que cosas tan básicas, como el tiempo, no son como nosotros creíamos. Sino véase la relación espacio-tiempo de Einstein que nos hizo ver que el tiempo no es el mismo para todo el mundo, sino que dependiendo de tu velocidad por el espacio, transcurre más deprisa o más despacio que el de otra persona, siendo perfectamente posible ser más mayor que tu propio padre. Montas a tu padre en una nave espacial que viaje a velocidades cercanas a la de la luz, se da un pirulo de lo que pare él es un año, y cuando vuelve a la tierra aquí han pasado 50, y eres más viejo que él.

Bien, lo que quiera que formara ese "punto de densidad infinita", que en mi infinitamente inculta y atrevida imaginación lo veo como una sola cuerda que comenzó a vibrar, y dejó al descubierto las simetrías y asimetrías de su propia naturaleza desencadenando la aparición de las leyes de la física, sus campos, fuerzas y partículas, surgidas todas del enjambre asonante de cuerdas que rechinaban con fuerza unas contra otras generando nuevas cuerdas y nuevos patrones de vibración de las mismas. El espacio, con su "energía del vacío" se abrió como un globo que se hincha, en tres dimensiones (quedando muchas otras dimensiones espaciales sin hinchar) creando el lugar donde darse a los campos electromagnético, de higgs, etc, y el tiempo comenzó, no como un efecto secundario del nacimiento del espacio, sino como una dimensión más, estrechamente unida y relacionada con él. Las cuerdas ya tenían donde expandirse, donde expresarse para, mediante su agrupación y diferenciación, dar lugar sus relaciones, y con ellas a las características de las fuerzas y partículas.

De como se pasó de las condiciones de esos primeros momentos hasta llegar a un planeta habitable como la tierra podéis leerlo en el post que recientemente publicaba mi amiga Zenda Caballero (y que me ha empujado a escribir yo este):

http://zendacaballero.blogspot.com/2011/07/del-big-bang-al-yogur-con-bifidus.html

Espero sinceramente poder ver la teoría M terminada y que su descripción del comienzo se pueda contrastar. Después de que la física describa "como", le sea posible a la filosofía decir "porqué"

9 comentarios:

  1. Hola Salviati, mil gracias por nombrarme y por enlazar mi artículo, es todo un honor aparecer en la Ágora a la que hace tanto sigo :) Sobre tu artículo: el efecto Doppler, el motivo que nos ha llevado a dilucidar la teoría del BB, algo tan sencillo como medir la luz de una galaxia, y cuánto nos ha enseñado. El mundo está hecho de pequeñas cosas que son lo más grande. Buenísimo artículo, te felicito :) Un abrazo muy grande!!

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  2. Muy buen articulo Salviati, sin duda otro que bien podrida explicárselo a la abuela ;)
    Ese gran comienzo, ese detonante es lo que nos tiene mas enganchados a la fisica.
    Cuando no eramos nada, como bien dices, no teníamos espacio real, porque no había, el tiempo y el espacio era inexistente...
    Sin duda y aun a pesar de repetirme... ¡¡Muy buen articulo!! :)

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  3. Como siempre vuelvo a flipar..
    No dejes de alumbrarnos con tus pensamientos..
    No te calles nunca..
    (Tanto en esa cabecita..!!)

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  4. Hace tiempo leí que la pregunta más profunda posible es porqué existe algo en lugar de no existir nada. Creo que todo lo demas se descubrirá, pero esto solo tiene una respuesta: 52!

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  5. Creo que tu pregunta tiene un problema dentro de ella misma... existir puede que sea un concepto demasiado particular como para utilizarlo en una cuestión tan amplia... para mi existir es un invento del hombre.

    También podemos tirar de principio antrópico y decir que existe algo porque sino no podríamos estar aquí para preguntarnos si existe algo, y en los "lugares" donde no existe nada no hay nadie para preguntárselo.

    Sobre tu 52! san google no se pronuncia excepto para dar el cálculo de 52 factorial... Alguien me habló de una saga de ciencia ficción en la que se había recogido todo el saber del universo en un solo número ¿es algo de esto???

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  6. Era en "El autoestopista galáctico": Preguntan a una inteligencia suprema cual es el sentido de la vida y de la existencia, y tras muchos años pensandolo, responde: 52.

    Le pregunta que eso que significa, y responde que esa es otra pregunta, que vuelvan dentro de un par de siglos.

    Respecto de la pregunta profunda, no tiene trampa: Si no exitiese nada, no habria ni principio antropico ni nada de nada, ni concepto de existencia ni nada, ni vacio.

    Eso es perfecto, porque no existirían ni fallos... es tan perfecto como la mas perfecta de las realidades posibles, o como el propio concepto de Dios... pero entonces, si es tan perfecto ¿porqué no existe nada en lugar de existir "algo", lo que sea?

    Es muy profundo, más que ninguna otra cuestión, y seguramente sea lo único que nunca lleguemos ni a imaginar el porqué... si es que existe (si no existiese nada, tampoco habría una razón para eso... nada de nada). No nos cabe ne la cabeza.

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  7. Creo que es una cuestión filosófica, y por lo tanto subjetivamente personal , - ) Para mi esa es una de las preguntas que se contesta sola, ya te digo... si te haces la pregunta es porque hay universo, no al revés , - ) Primero va el universo y luego la pregunta... Es como si en mates te preguntas porque 2 + 2 son 4 (en espacios Euclídeos , - )) sin el 4 no habría 2 + 2 y sin 2 + 2 no habría 4..... Saludooosss...

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