"Quiero hablar de un viaje que he estado haciendo, un viaje más allá de todas las fronteras conocidas..." James Cowan: "El sueño del cartógrafo", Península, 1997.

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lunes, 29 de noviembre de 2010

Últimas noticias sobre el Universo

Existió otro antes del que conocemos y es plano: recientes investigaciones de prestigiosos científicos trastocan lo que creíamos saber sobre el Cosmos

 
ABC 27/11/2010 
 


NASA
Imagen del espacio profundo tomada por el telescopio Hubble
Dos investigaciones diferentes que han visto la luz durante los últimos días podrían llegar a cambiar mucho de lo que sabemos, o creemos saber, sobre el universo en que vivimos. El primero, firmado por el británico Roger Penrose, uno de los físicos más brillantes de nuestro tiempo, cuestiona la idea generalizada de que no puede haber un "antes" del Big Bang, ya que los mismos espacio y tiempo se crearon, igual que la materia, durante aquella gran explosión primigenia. Penrose, de hecho, asegura haber encontrado indicios de otro universo anterior al actual. Lo que convertiría al nuestro en una simple etapa (que Penrose llama "eón") de un universo que se crea y se destruye cíclicamente, resurgiendo cada vez de sus propias cenizas con un nuevo Big Bang.
 
El segundo estudio, publicado en Nature y realizado por Christian Marinoni y Adeline Buzzi, dos físicos de la Universidad de Provence, en Francia, vuelve a poner sobre el tapete la teoría del universo plano, y encuentra en una vieja idea de Albert Einstein, desechada por el físico alemán al considerarla errónea, una posible "llave" para comprender la energía oscura, la misteriosa fuerza antigravitatoria que parece ser la responsable de que la expansión del universo se esté acelerando. Si ambas teorías se demuestran correctas, podrían desencadenar una nueva revolución en Cosmología, y dar un vuelco a nuestra comprensión del mundo que nos rodea. 
 
Según la teoría dominante en la actualidad, el universo en que vivimos se originó hace 13.700 millones de años a partir de un único punto de densidad infinita, del que surgió, en forma de Big Bang, la realidad que conocemos. Durante sus primeros instantes de existencia, el universo era una ardiente sopa de partículas libres (no asociadas en átomos), a miles de millones de grados de temperatura (unas condiciones, por cierto, que acaban de ser reproducidas con éxito en el LHC, el gran acelerador de partículas de 27 km de diámetro que hay en la frontera franco suiza) y en rápida expansión. Al ir el universo expandiéndose, y por lo tanto enfriándose, las partículas pudieron dar lugar a los primeros átomos simples (hidrógeno), que mucho tiempo después la gravedad se encargaría de unir para formar las primeras estrellas y galaxias. 
 
Nuestro destino final
 
¿Cómo empezó todo? ¿Y cómo evolucionó? Nunca la Ciencia se ha acercado más a las respuestas que ahora. Sin embargo, quedan numerosas cuestiones pendientes, y los investigadores exploran con cuidado cualquier posibilidad, por disparatada que parezca, que pueda aportar una pieza más al rompecabezas. Una de las cuestiones más acuciantes es la de averiguar por qué el ritmo de expansión original no solo no se ha ralentizado desde el Big Bang, sino que se sigue acelerando.
 
Desde hace décadas se ha venido debatiendo sobre cuál será el destino final del universo. Para llegar a la conclusión de que eso es algo que depende, en gran medida, de la cantidad de masa que contenga. Si la masa total del universo es suficiente para que la fuerza de la gravedad (que es mayor cuanta más masa hay) venza a la fuerza original de expansión, entonces el universo terminará por detenerse, e incluso empezará un proceso de contracción que podría llevarle al colapso (en un evento contrario al Big Bang que los cosmólogos llaman Big Crunch). Pero si la masa total no es suficiente, entonces nada podrá detener la expansión, y el universo se hará cada vez más grande, con su materia cada vez más dispersa, para terminar siendo un enorme y negro vacío cuando se apague hasta la última de las estrellas.
 
En su afán por medir la masa total del universo, sin embargo, la Ciencia se ha encontrado con varias sorpresas. La primera es que la materia ordinaria, la que brilla y forma las galaxias, las estrellas y los planetas, apenas constituye un 4% del total de la masa del universo, absolutamente insuficiente para frenar la expansión. Otro 22% corresponde a "otro tipo" de materia, una que no puede ser detectada directamente por nuestros instrumentos porque no emite luz ni ninguna otra clase de radiación. Se la conoce como "materia oscura" precisamente por eso. Sabemos que está ahí (por los efectos gravitatorios que produce en la materia ordinaria), pero nadie ha podido verla jamás.
 
¿Y el restante 76% ? Los científicos, incapaces de dar una respuesta, acuden al término "energía oscura", una misteriosa fuerza que, actuando en el sentido opuesto de la gravedad, sería la responsable de que el ritmo de expansión universal se siga acelerando.
 
Rebote de otro universo
 
Y es aquí precisamente donde encajan las dos investigaciones hechas públicas esta misma semana. Penrose, por su parte, analizando los datos del satélite WMAP (que mide la radiación de microondas que permea el universo entero, los rescoldos del calor del Big Bang), ha encontrado una serie de patrones de distribución (en forma de círculos concéntricos) que podrían explicarse como "atisbos" de otros universos acaecidos antes del Big Bang. Lo cual supondría que el universo que conocemos no es más que una etapa, o rebote, de un universo mucho más viejo que crece y se contrae cíclicamente, surgiendo una y otra vez de múltiples Big Bang. Nosotros estaríamos en medio de una de esas etapas o "eones". Pero en un futuro lejano, el universo volverá, de alguna manera, a tener las condiciones que hicieron posible el Big Bang. Según el físico británico, en esos momentos la geometría del universo será "muy suave" y lineal.
 
Algo que es tremendamente consistente con el segundo de los estudios publicados esta semana. En efecto, Marinoni y Buzzi han conseguido demostrar, midiendo la distorsión de la luz que nos llega de 500 parejas de galaxias lejanas, que vivimos en un universo plano, y no en uno curvo o incluso esférico, como muchos pensaban. Si ambos están en lo cierto, podríamos estar a punto de desvelar algunas de las cuestiones fundamentales que la Humanidad viene planteándose desde que el rimer hombre alzó la vista hacia el cielo nocturno y se preguntó por lo que estaba viendo.
 
¿Esférico, curvo o plano?
 
¿Cuál es exactamente la geometría del universo? ¿Vivimos dentro de una especie de esfera de múltiples dimensiones o se trata más bien de un tejido espaciotemporal que se curva suavemente y sin llegar nunca a cerrarse sobre sí mismo? ¿O puede que incluso no se curve en absoluto y que en realidad habitemos en un universo plano? La cuestión, uno de los mayores interrogantes de la Cosmología, tiene para nosotros implicaciones muy concretas y que van mucho más allá de ser simples cuestiones teóricas. De hecho, la geometría del universo influye de forma decisiva en los objetos que observamos. 
 
En un espacio curvo o esférico, la luz que nos llega de galaxias o estrellas lejanas se deforma durante su largo viaje, de manera que la imagen que vemos no se corresponde con la realidad, sino que está distorsionada. Sería, en cierta medida, igual que mirarnos sobre la superficie de una bola metálica y ver nuestro rostro completamente deformado. En un espacio plano, sin embargo, esa distorsión no existiría y nos permitiría ver los objetos celestes tal y como son.
 
Por eso, Marinoni y Buzzi decidieron buscar pruebas de esas distorsiones observando 500 parejas de galaxias distantes en órbita la una alrededor de la otra. Usando las magnitudes de las distorsiones observadas, Marinoni y Buzzi fueron trazando la forma que tiene el tejido espacio temporal. Una forma que, según han podido determinar, refuerza la posibilidad de que vivamos en un universo plano.

 
ABC, Domingo 28 de noviembre de 2010

El físico Roger Penrose asegura haber detectado otro universo antes del Big Bang
Roger Penrose, de la Universidad de Oxford, ha descubierto unos extraños «círculos concéntricos» que pueden ser «atisbos» de un cosmos primitivo 
 
Según la teoría clásica, el Universo en que vivimos comenzó hace 13.700 millones de años con el Big Bang, una gran explosión de la que, además de la propia materia, surgieron también las leyes físicas que rigen su existencia, incluidos el espacio y el tiempo. Ahora, Roger Penrose, de la Universidad de Oxford y uno de los físicos más brillantes de la actualidad, cree haber detectado "atisbos" de la existencia de otro universo. Uno que existía antes que el Big Bang. Lo cual pone, literalmente, patas arriba las teorías cosmológicas actuales.
 
En un artículo recién publicado en ArXiv.org, Penrose explica que ha llegado a esa extraordinaria conclusión tras analizar, en los datos del satélite WMAP, ciertos patrones circulares que aparecen en el fondo de microondas cósmico y que sugieren, ni más ni menos, que el espacio y el tiempo no empezaron a existir en el Big Bang, sino que nuestro universo existe en un ciclo continuo de "rebotes" que él llama "eones". Según Penrose, lo que actualmente percibimos como nuestro universo, no es más que uno de esos eones. Hubo otros antes del Big Bang y habrá otros después.
 
Unas ideas que se oponen frontalmente al modelo cosmológico más extendido en la actualidad: el de universo inflacionario. Según dicho modelo, el universo empezó en un punto de densidad infinita (el Big Bang) hace aproximadamente 13.700 millones de años, se expandió de forma extremadamente rápida durante una fracción de segundo, y ha continuado expandiéndose mucho más lentamente desde entonces, un tiempo durante el cual han ido surgiendo galaxias, estrellas, planetas y, finalmente, los seres humanos.
 
El tiempo antes del Big Bang
 
Penrose, sin embargo, está convencido de que el modelo inflacionario no cuadra con el bajísimo estado de entropía que hizo posible el nacimiento del universo tal y como lo conocemos. Y tampoco cree que el espacio y el tiempo empezaran a existir en el momento del Big Bang, sino que el Big Bang fue, de hecho, sólo uno entre una serie de muchos acontecimientos similares, con cada uno marcando el inicio de un nuevo “eón” en la historia del universo.
 
Las teorías de Penrose implican que, en un futuro lejano, el universo volverá, de alguna manera, a tener las condiciones que hicieron posible el Big Bang. Según el físico, en esos momentos la geometría del universo será suave y lineal, muy diferente a como es ahora, con abundantes picos y discontinuidades. Esta futura continuidad de forma, afirma, permitirá una transición desde el final del actual eón, con un universo muy expandido e infinitamente grande, al inicio del siguiente, cuando de nuevo se hará infinitamente pequeño para estallar formando el siguiente Big Bang.
 
Pruebas en el fondo cósmico
 
El físico asegura que ha encontrado pruebas que sostienen lo que dice. Y que esas pruebas están en el fondo cósmico de microondas, los ecos lejanos del propio Big Bang, una especie de rescoldo de aquella gran explosión que es detectable, hoy, en cualquier punto del universo.
 
Analizando, junto a su colega armenio Vahe Gurzadyan, siete años de datos del satélite WMAP, que está diseñado precisamente para medir el fondo de microondas, Penrose ha detectado con claridad una serie de "círculos concéntricos", regiones en el cielo de microondas en los que el rango de temperatura de la radiación es notablemente menor que en otros sitios.
 
Son precisamente esos círculos los que nos permiten "ver" a través del Big Bang, vislumbrando el eón que que existió anteriormente. Los círculos, dicen Penrose y Gurzadyan, son marcas dejadas en nuestro eón por las ondulaciones esféricas de las ondas gravitatorias que se generaron cuando los agujeros negros colisionaron en el eón anterior.
 
Y estos círculos, sostienen, suponen un serio problema para la teoría inflacionaria, según la cual la distribución de las variaciones de temperatura en el cielo deberían ser Gaussianas, o aleatorias, en lugar de tener estructuras discernibles en su interior.
 
Si Penrose tiene razón, cambiará por completo la forma que tenemos de percibir el universo en que vivimos, su nacimiento y su destino final.
 

lunes, 18 de enero de 2010

Hay otros mundos posibles (astronomía)





La idea de que las leyes físicas están finamente ajustadas para permitir la vida es errónea - Otros universos muy distintos serían también habitables


JAVIER SAMPEDRO
EL PAÍS - Sociedad - 17-01-2010


Los físicos llevan décadas perplejos por la inverosímil precisión con que parecen ajustadas las constantes fundamentales de nuestro cosmos. Por ejemplo, bastaría aumentar en un 0,2% la masa del protón para que fuera imposible construir un solo átomo. Sin átomos no habría estrellas ni planetas, ni por tanto seres vivos. De modo similar, si la fuerza que mantiene unido el núcleo de los átomos (la fuerza nuclear fuerte, para distinguirla de la débil) tuviera una magnitud ligeramente diferente, las estrellas no habrían podido cocinar el carbono en que se fundamenta toda la materia orgánica.


Otras constantes físicas también parecen tener el valor adecuado, dentro de unos márgenes muy estrechos, para permitir la evolución de la vida. Entre ellas están la vida media del neutrón, la masa del electrón o la magnitud de la gravedad y las demás fuerzas fundamentales de la naturaleza. Parecemos vivir en el único universo habitable. Los físicos suelen llamar a esta idea el "principio antrópico", un nombre no sólo confuso, sino casi cabalístico.


Es curioso que el primer científico en utilizar un argumento antrópico de ese tipo no fuera un físico, sino un naturalista, y más curioso aún que se tratara de Alfred Russell Wallace, codescubridor junto a Darwin de la evolución por selección natural. Wallace escribió en 1904: "Es posible que un universo tan enorme y complejo como el que vemos a nuestro alrededor sea un requerimiento absoluto para producir un mundo adaptado en todo detalle para que la vida se desarrolle ordenadamente y culmine en el hombre".


Pero todos estos argumentos se basan en cálculos que modifican una sola constante fundamental, dejando igual todas las demás. Los estudios de Alejandro Jenkins, de la Universidad Estatal de Florida, y Gilad Perez, del Instituto Weizmann en Rehovolt, Israel, muestran ahora que las cosas son muy diferentes si se alteran varias constantes a la vez.


Según estos físicos, hay muchos otros conjuntos de leyes físicas que son compatibles con la vida. Es decir, que hay otros universos posibles que son también habitables. Jenkins y Perez han presentado sus teorías en Physical Review D (agosto de 2006 y marzo de 2009) y Scientific American (enero de 2010).


Un caso muy notable son los universos sin fuerza nuclear débil (o universos weakless, como ellos los llaman), una de las cuatro fuerzas fundamentales de la física junto a la gravedad, el electromagnetismo y la fuerza nuclear fuerte mencionada antes. La fuerza débil es responsable de la radiactividad, lo que incluye la conversión de protones en neutrones (que emite radiación).


La fuerza débil fue necesaria poco después del Big Bang para que los primitivos grupos de cuatro protones se convirtieran en átomos de helio, formados por dos protones y dos neutrones. Pocas cosas parecen tan poco negociables en la física.


Sin embargo, Perez y su equipo han diseñado un universo con sólo tres de las fuerzas fundamentales, eliminando por completo la fuerza nuclear débil. Aunque ello requiere ajustar varios parámetros del modelo estándar de la física de partículas, el resultado es que las tres fuerzas restantes se comportan igual que en nuestro universo.


También la masa de los quarks es la misma. Los quarks son las partículas elementales que constituyen a los protones y los neutrones, y por tanto a todos los núcleos atómicos. En el universo sin fuerza débil de Perez, los núcleos de helio se construyen de otra forma (a partir de la fusión de dos tipos de hidrógeno). Pero forman estrellas de todos modos, que es de lo que se trata.


Las estrellas vivirían menos (nuestro Sol estaría ya hacia el final de su vida) y brillarían menos, por lo que la Tierra tendría que estar seis veces más cerca del Sol, y éste les parecería enorme a sus habitantes. Pero el caso es que podría haber habitantes.


Los movimientos de los continentes y la actividad volcánica se deben también a la desintegración radiactiva del uranio subterráneo, luego en el universo de Perez no habría nada de eso. Sin embargo, la química sería muy similar a la nuestra, si bien "la tabla periódica sólo llegaría hasta el hierro", como dice el físico.


Una solución a la paradoja del principio antrópico ha sido propuesta por el físico teórico Lee Smolin, del Perimeter Institute de Waterloo (Canadá). Consciente de que la selección natural de Darwin (y Russell) es una teoría capaz de generar diseños sin necesidad de un diseñador, Smolin ha tomado prestada la idea para eliminar la necesidad de diseño que parece implicar el principio antrópico.


Muchas estrellas acaban sus días colapsándose para formar un agujero negro, y de cada agujero negro -propone Smolin- puede surgir un nuevo universo con unas leyes físicas similares, aunque no idénticas, a las del universo anterior.


Si esas leyes son incompatibles con la formación de estrellas, el nuevo universo se habrá quedado sin gónadas: no hay estrellas, no hay agujeros negros, no hay nuevos universos hijos. Los universos que mejor se reproducen son, por definición, los que tienen las leyes físicas más adecuadas para la formación de estrellas, y por tanto de seres vivos.


Naturalmente, esta idea implica que existen innumerables universos. Pero esto es algo que muchos físicos creen probable de todos modos, y por otras razones. Esta línea de pensamiento arranca de otra paradoja: el gato de Schrödinger.


El gran físico Erwin Schrödinger ideó esta paradoja porque, al igual que Einstein, no podía creer que Dios jugara a los dados con el mundo. Un gato está encerrado en una caja junto a un trocito de uranio radiactivo. Un átomo de uranio puede desintegrarse, pero no hay forma de predecir cuándo. Todo lo que la física cuántica nos permite saber es cuál es la probabilidad de que se desintegre en un plazo dado: digamos, por ejemplo, que hay una probabilidad del 50% de que cualquier átomo del trocito de uranio se desintegre en el próximo segundo.


En la caja hay un contador Geiger (capaz de detectar las partículas alfa de la desintegración) conectado a un martillo suspendido sobre una ampolla de gas mostaza. Si a cualquier átomo de uranio le da por desintegrarse en el próximo segundo, adiós gato. Pero, hasta que no abramos la caja, no tenemos forma de saber si el gato está vivo o muerto. Sólo sabemos que hay una probabilidad del 50% de que esté vivo y otra del 50% de que esté muerto.


Pero, según la física cuántica, el átomo de uranio está 50% intacto y 50% desintegrado a la vez. Luego el gato está 50% vivo y 50% muerto a la vez. Por supuesto, al abrir la caja veremos que el gato está vivo, o que está muerto. Y si está vivo, ¿dónde está el 50% de gato muerto que coexistía con él hasta que abrimos la caja? Para Schrödinger, esta consecuencia absurda de la interpretación probabilística del mundo subatómico demostraba que esa interpretación era incorrecta. Dios no juega a los dados.


El físico alemán Dieter Zeh, sin embargo, se dio cuenta en 1970 de que había una trampa en la paradoja de Schrödinger. El estado mágico en el que las probabilidades se superponen (ese gato que está 50% vivo y 50% muerto simultáneamente) existe, pero es muy frágil. Una simple molécula de aire que choque con el gato basta para destruir la magia. El gato vivo-muerto se ramifica en un gato vivo y un gato muerto que ya no se pueden comunicar entre sí.


Pero, una vez perdida la coherencia, ¿dónde están los dos gatos, el vivo y el muerto? El estudiante Hugh Everett III propuso la solución en 1957, al leer su tesis doctoral: ambos gatos existen, pero en dos universos paralelos. En el primer universo, tú abres la caja, ves el gato muerto y te preguntas dónde está el gato vivo. En el otro, ves el gato vivo y te preguntas dónde está el gato muerto.


"En esta misma habitación", escribe el físico teórico Michio Kaku, "coexisten mundos donde los alemanes ganaron la II Guerra Mundial, donde los extraterrestres nos han visitado desde el espacio exterior, donde usted no ha nacido". Otro físico, Frank Wilczek, añade: "Una infinidad de copias levemente diferentes de nosotros mismos están por ahí viviendo sus vidas paralelas, y en cada momento surgen nuevos duplicados que van ocupando nuestros muchos futuros alternativos".


El núcleo atómico se compone de protones y neutrones, que a su vez están hechos de quarks. El protón y el neutrón tienen masas muy similares, pero no idénticas: el neutrón es un 0,1% más pesado que el protón. Ese porcentaje se puede alterar (imaginariamente) jugando con las masas de los quarks, y así lo ha hecho el equipo de Jenkins.


Si la diferencia de masas creciera levemente, desaparecerían los átomos fundamentales para la química orgánica, como el carbono y el oxígeno. Y si la situación se invirtiera, haciendo al protón más pesado que el neutrón, ni siquiera existiría el átomo más simple, el hidrógeno, con un solo protón y ningún neutrón. Ésta es una manifestación más del principio antrópico.


Pero, nuevamente, hay múltiples salidas que nadie había considerado hasta ahora. Cada elemento químico existe en varias formas, o isótopos, todos con el mismo número de protones, pero con algunos neutrones más o menos. El hidrógeno, por ejemplo, siempre tiene un solo protón, pero puede contener además un neutrón (se llama entonces deuterio) o dos (tritio). El hidrógeno común no tiene ninguno.


Y esos dos isótopos pesados del hidrógeno sí serían estables en un intervalo de condiciones más amplio. Lo mismo vale para algunos isótopos del carbono y el oxígeno. Según los cálculos de Jenkins, la relación de masas entre el protón y el neutrón no sólo puede crecer 20 veces respecto a nuestro universo (del 0,1% hasta el 2%), sino incluso invertirse hasta que el protón pese un 1% más que el neutrón. En todos esos universos habría formas estables del hidrógeno, el carbono y el oxígeno.


¿Quiere decir eso que podría haber vida? Jenkins y Perez creen que sí, aunque no sería exactamente la vida que conocemos. Los océanos, por ejemplo, estarían hechos de agua pesada (la versión del H2O en que los dos H son deuterio o tritio). Pero nada de esto parece un obstáculo insalvable para la evolución biológica.


La historia de la ciencia ha implicado hasta ahora nuestra expulsión progresiva del paraíso, o del centro geométrico de la creación. Copérnico y su modelo heliocéntrico son un caso bien conocido de expulsión, pero también frustrado en cierta medida, porque el paraíso se reencarnó enseguida en la forma de un sistema solar que abarcaba el universo entero.


Cuando se pudieron calcular las distancias a las estrellas, quedó claro que la creación era miles de veces mayor que nuestro sistema solar, pero entonces fue la Vía Láctea, nuestra galaxia, la que ocupó todo el cosmos. En las primeras décadas del siglo XX, los astrónomos descubrieron con perplejidad que ciertos objetos celestes, las nebulosas, eran en realidad galaxias enteras y verdaderas, pero todo el mundo supuso entonces que la Vía Láctea era la mayor y principal entre todas ellas.


Ahora que vivimos en un arrabal perfectamente vulgar de un cosmos tan enorme que ni la imaginación puede abarcarlo, sólo el propio cosmos puede ser especial, y por eso el principio antrópico se puede ver como la última reencarnación del paraíso. Pero la historia de la ciencia se repite. Parecemos condenados a ser cada vez menos especiales.

martes, 18 de septiembre de 2007

Enigmas del Universo (REDES, Eduard Punset)

Interesantísimos vídeos sobre los enigmas del universo. Nivel de segundo ciclo de ESO o Bachillerato.El programa incluye una entrevista con Leonard Susskind, catedrático de Física teórica en la Universisdad de Stanford. Entre sus múltiples contribuciones a la física destaca la teoría de las cuerdas y su aplicación al estudio de los agujeros negros. Susskind, además, se ha interesado en divulgar sus teorías a un público no especialista, por lo que ha conseguido diversos galardones.


Punset:
Sería una tontería no empezar por esos temas que no han tenido una respuesta, durante tantos años. Cosas como... ¿Sabes la pregunta que te voy a hacer? No creo que la gente de la calle...

Susskind:
No creo que sea cómo saber el tiempo que hará mañana ...

Punset:
No. Pero si la gente estuviera aquí te preguntarían: por favor, por favor, dinos qué había antes del Big Bang.

Susskind:
¿Qué había antes del Big Bang?

Punset:
si es que hubo alguna cosa...

Susskind:
En realidad no lo sabemos con certeza. Algunos creen que no había nada, otros – entre los que me incluyo – creen que el Universo creció increíblemente rápido, en un proceso como el de hinchar un globo muy rápidamente, y esto se llama inflación. La inflación es la teoría que explica lo que sucedió antes de lo que sí explica la teoría estándar del Big Bang. ¿Pero qué pasó antes de eso? Bueno, no es seguro, pero...

Punset:
Pero habría algo... quiero decir... había un cerebro cero, o ...

Susskind:
En algún momento, cuando retrocedemos, perdemos el conocimiento de las leyes de la naturaleza que nos pueden explicar un pasado tan lejano. Ahora tenemos ideas que nos llevan todavía más allá, incluso a un tiempo en que el Universo simplemente se estaba inflando muy rápidamente... pero ¿cómo llegamos allí? No lo sabemos. Mientras el Universo se estaba inflando rápidamente, creemos que se podrían haber forma unas pequeñas burbujas, que a su vez empezaron a desarrollarse, y nosotros vivimos en una de esas burbujas. Y las burbujas son como las burbujas de cava. Sucedió lo mismo que sucede cuando se descorcha una botella de cava, y de repente...

Punset:
... zas, todo el universo, como el que parece que conocemos...

Sussking:
...de una de esas pequeñas burbujas que empezó a expandirse. Y seguramente nosotros vivimos en una burbuja así, pero es posible que haya muchísimas burbujas más en el exterior. Algunas son muy hostiles. ¿Cuál es la palabra adecuada? Letales, son letales para la vida. No se puede vivir allí, se expanden demasiado rápido, o son demasiado calientes o demasiado frías ... siempre hay algo que no está bien...

SEGUNDO BLOQUE

Punset:
Cuando estoy con algunos amigos del mundo de la física, y están hablando sobre las diferencias entre las teorías de la física cuántica, o del mundo cuántico, y el mundo macroscópico, siempre dicen --para que no se les pille en un error-- que las leyes de las física, o del mundo, son las mismas. Pero tu dices que no, que todas las leyes no son las mismas, que depende de la burbuja...

Susskind:
Los cosmólogos son un poco diferentes de los físicos, porque su interés se centra en el Universo: cómo se creó, su tamaño, su forma, ... Y los físicos están interesados en las leyes de la naturaleza tal como se pueden observar en un laboratorio. Los físicos siempre han adoptado el punto de vista de que las leyes de la naturaleza son únicas y de que había siempre un tipo especial de matemáticas, unas matemáticas con unas reglas desconocidas, cuyas ecuaciones, cuando se pudieran resolver, explicarían por qué el mundo es como es: por qué el electrón tiene ese peso, por qué el fotón tiene esa forma.. En cambio los cosmólogos observaron el mundo exterior y vieron algo diferente. Vieron el mundo lleno de coincidencias, coincidencias arbitrarias, conspiraciones accidentales entre los números, ... sin una simplicidad particular, sin una particular belleza matemática, pero con un modelo particular que lo gobernaba todo, y ese modelo en particular era que las reglas, las leyes, el entorno, ... eran exactamente los que se necesitaban para que se pudiera formar la vida. Antes de Darwin, la existencia de algo tan maravilloso como un globo ocular era una prueba de la existencia de Dios. Ahora, cuando se mira el Universo, se tiende a decir que es muy “amable”, y mucha gente piensa que esto debe ser porque alguien lo debió hacer así para que existiéramos. Lo que necesitamos es un principio del mismo tipo del que utilizó Darwin para explicar por qué el universo es tan “amable” sin necesidad de invocar a las fuerzas sobrenaturales. El punto de vista del científico, que cree o no cree en Dios, es explicar la naturaleza sin invocar a las fuerzas sobrenaturales, y puesto que es nuestro trabajo, tenemos que hacerlo.

Punset:
A esto le llamas principio antrópico.

Susskin:
Bueno, quizá yo lo habría llamado de una forma diferente..

TERCER BLOQUE

Punset:
Nos parece tan difícil comprender que puede haber otras dimensiones que sean muy pequeñas, escondidas en algún sitio...

Susskin:
Esta es parte de la cuestión. Creemos... aunque no hay ninguna razón, bueno, de hecho hay razones matemáticas para creer en lo más profundo de la teoría de cuerdas, que existen otras dimensiones además de las tres que vemos: arriba y abajo, derecha e izquierda y adelante y atrás. Hay más, en algún sitio que no podemos ver porque son demasiado pequeñas. De modo que es posible que en otro lugar –no sólo posible: tiene que ser así–, en alguna otra burbuja, la mayor parte de las dimensiones sean grandes como las dimensiones que podemos ver, y unas pocas de ellas sean pequeñas. Este sería un mundo en el que la gente, si pudiera vivir en él, tendrían arriba y abajo, derecha e izquierda, adelante y detrás, y también pompus y rompus, no lo sé, alguna otra cosa, algún otro tipo de dirección. ¿Por qué no vivimos en un mundo que tenga arriba y abajo, lados, y adelante y atrás, y pompus rompus? La razón es que no se podría vivir en un mundo que tuviera una dimensión más. Todo tipo de cosas irían mal, particularmente por lo que respecta a la química. En el lenguaje corriente, lo que la gente entiende por una teoría es: pienso esto o aquello; lo que un físico quiere decir cuando habla de teoría consiste en un marco matemático extremadamente bien definido que permite describir las cosas. De acuerdo con las mejores ideas de la mejor teoría que tenemos, que es la teoría de cuerdas, el número de estas burbujas es enorme y también es enorme la diversidad de los diversos tipos de entorno que hay. Hay todo lo que se pueda imaginar: lugares donde los electrones son más pesados que los protones, o donde los protones son más pesados que los electrones, todo tipo de posibilidades diversas, y sólo una pequeña fracción de ellas es vitalmente posible. Y ahí es donde se encuentra la vida, no hay nada metafísico en ello, nada sobrenatural. No hay ninguna idea de que un dios benevolente hizo el universo para que pudiéramos vivir en él... sino que hay grandes tipos de entorno que fueron el producto de este proceso, y sólo una fracción muy pequeña de ellos fueron, como tu dices, “amables”.


CUARTO BLOQUE

Punset:
Leonard, te das cuenta de que si miramos la filosofía occidental, o la historia de la filosofía, vosotros, los físicos, las personas que insistieron, ante ideas dogmáticas e ideas no demostradas, en que todo el conocimiento debería someterse a la prueba de la experimentación, vosotros que fuisteis los que nos proporcionasteis esta idea, ahora estáis promoviendo ideas --por favor, corrígeme-- que tienen coherencia matemática pero que probablemente nunca podrán ser experimentadas. ¿Es así?

Susskin:
Nunca digas nunca jamás. Lo que hacemos es construir una teoría y luego testarla de diversas formas teóricas. Son siempre elementos de la teoría los que intervienen en la comprobación de estas cosas. Recuerdo muy claramente cuando surgió la idea de los quarks, ¿sabes lo que es un quark? Un quark es lo que hay dentro de los protones y de los neutrones, y que no puede salir de ellos. De manera que cuando los físicos oyeron decir que en los protones y en los neutrones había quarks, y que un quark no se podía separar para examinarlo, dijeron: Esto no es ciencia. Si no se puede sacar, y no se puede examinar, y no se pueden hacer experimentos con el quark mismo, entonces simplemente no es ciencia y no creemos en los quarks, porque la ciencia exige que seamos capaces de hacer observaciones directas. Bueno, con el tiempo la gente se fue acostumbrando a la idea de que los quarks no se podían sacar, y se cambiaron las reglas. Una de las reglas es: la filosofía sigue a la física y no la física a la filosofía. La filosofía nos dice cómo hay que hacer los experimentos, qué constituye una prueba científica, y esto tuvo que cambiar para acomodarse a la idea del quark.

Punset:
La última pregunta, y mi nieta estará muy contenta. El otro día estaba hinchando un globo y me preguntó –tiene 7 años– de dónde viene el aire que entra en el globo. Y yo le dije, creo que la mayor parte viene del Big Bang. Pero no entendió realmente lo que le decía...

Susskin:
Ella dijo: no, viene de dentro de tus pulmones, abuelo.

Punset:
Pero de donde sale?

Susskind:
Viene del Big Bang, pero de forma indirecta. La mayoría del material que se creó durante el Big Bang era principalmente helio e hidrógeno. El aire que sale de tus pulmones contiene muy poco hidrógeno y helio, es principalmente oxígeno, nitrógeno y sobre todo dióxido de carbono, y tal. ¿De dónde salió lo otro, y cómo se llegó del helio y del hidrógeno a...? La respuesta es: del interior de las estrellas, que se estaban quemando y que calentaron el helio y el hidrógeno y lo transformaron en carbono, oxígeno, ... Y entonces ¿por qué no está todo esto encerrado en el interior de las estrellas? Porque las estrellas explotaron y crearon supernovas, y nosotros estamos hechos del material que salió de la explosión de las supernovas. Originalmente estamos hechos del material creado en el Big Bang, pero este dio lugar al material que hoy soplamos en un globo.

Fuente: http://www.rtve.es/tve/b/redes/semanal/prg342/frcontenido.htm






Big Bang

Animación sin sonido



Cosmos, Carl Sagan



Alumnos de secundaria. Bien hasta los títulos de crédito.



Fomación del universo. En portugés. Bueno auqneu las imágenes son deficientes.



En la línea de "¿Y tú, qué sabes?". "Reliquia" de F. Angulo.



Momentos musicales