Hacia dónde va la Astronomía

ASTRONOMÍA, A DONDE VA
Julio 23, 2009
Debate sobre si el universo es finito o infinito

Desde los griegos ha existido un debate intenso sobre si el universo tiene un pasado infinito o finito. Aristóteles pensaba que el universo tenía un pasado infinito. A muchos filósofos judios, cristianos y musulmanes, esto no les convencía porque era poco compatible con el concepto de creación.
En 1610 Keppler, uno de los primeros científicos modernos, basándose en observaciones sobre la noche, hipotetizó que el universo era finito.

Ya en el siglo 20, en 1910 el astrónomo Slipher descubrió que las “nebulas” (lo que luego resultaron ser otras galaxias) se estaban alejando de la tierra. Esto se determina analizando el “espectro” de la luz que emiten. Si este espectro cambia con el tiempo hacia el rojo (el extremo del espectro de la luz) significa que los objetos se están alejando unos de otros. Esto no era compatible con la cosmología del momento, que veía un universo lleno más o menos uniformemente de estrellas. Por lo tanto nadie le hizo caso, ni él mismo.

En la década de los 1920, Einstein formuló su Teoría General de la Relatividad. Aunque Einstein creía personalmente en un universo estático. Pero según su teoría, la fuerza de la gravedad actuando sobre en universo durante millones de años, debiera de haber hecho que éste colapsara sobre sí mismo. Para explicar por qué esto no ha ocurrido, se inventó una fuerza, llamada “constante cosmológica lambda” que sería como una fuerza de repulsión que mantiene estirado el universo. Al final de sus días, Einstein reconoció que lambda fue el mayor blooper de su vida. Porque en 1924, un astrónomo ruso, llamado Alexander Friedmann, desarrolló unas ecuaciones a partir de la teoría general de la relatividad, y concluyó que en universo tiene que estar expandiéndose, y que no era posible el universo estático propuesto por Einstein.

A partir de 1924, usando un telescopio en el monte Wilson en California, el astrónomo Hubble descubrió que las galaxias que estaban más lejos de la Tierra eran las que se movían más rápido, es lo que luego se llamó Ley de Hubble. Esto lo hizo observando el espectro de la luz que emiten, y viendo que en las más lejanas había un mayor, desplazamiento hacia el rojo “red-shift”.

Con estas observaciones, en 1931 el matemático Lemaitre, que era un sacerdote católico belga, propuso por primera vez que el universo provenía de un estado extremadamente denso y caliente, al que él llamó el átomo primitivo. El basó su hipótesis en los trabajos de Einstein, al que conocía. Sin embargo Eintein seguía fijo en su idea de un universo estable.

En 1949 se estaba dando un debate encendido entre los astrónomos, unos apoyando la expansión del universo y otros el universo estable. El término “Big Bang” lo empleó por primera vez el astrónomo Alfred Hoile, quien apoyaba el modelo estable y atacaba en modelo de expansión. Sarcásticamente llamó a la teoría del átomo primitivo, “esa idea del big bang”.

Evidencias a favor del big bang

En los años 50 los astrónomos estaban divididos entre uno y otro campo. Pero poco a poco las evidencias fueron apoyando a los partidarios del Bib Bang.
En primer lugar se vio que las galaxias más jóvenes solo estaban en los límites del universo, cuando la teoría del universo estable predecía que estarían distribuidos uniformemente por todo el universo.

En segundo lugar, se observó que hay en el universo una sobreabundancia de hidrógeno y helio, que son los elementos más livianos. Hay más hidrógeno y helio del que debiera de haber si el universo fuera estable. Pero si el universo explotó, es lógico que primero que se  formaran fueran elementos ligeros, y que solo empezaran aparecer elementos pesados (el carbono, por ejemplo) una vez que el universo se empezó a enfriar y a condensar en estrellas.

El triunfo final del la teoría del Big Bang vino, en tercer lugar, cuando se descubrió el “backgroud radiation” en 1965. Se descubrió que, de todas las partes del universo llegan a la Tierra unas micro-ondas. La luz viene en varias longitudes de onda: desde los rayos gama, con una longitud muy pequeña, pasando por la luz visible, y llegando al final a las ondas de radio que son las que más miden. Entre la luz visible y las ondas de radio están las micro-ondas. Pues bien, esta radiación que se detectó, por su estructura y su uniformidad no puede ser emitida por ningún cuerpo concreto. Además, esta radiación tiene un espectro que se parece mucho al espectro teórico de un cuerpo en estado de equilibrio termal (llamado blackbody). Y el único estado de equilibrio termal que conocemos es el que tuvo en universo muy al principio de su existencia, si el universo proviene de un estado original muy denso y caliente.

Estas tres piezas de evidencia, que en los últimos años no han hecho más que reforzarse, han hecho que el big bang se haya convertido en el modelo cosmológico más aceptado al momento.

Interpretación filosófica del big-bang
Lemaitre, el creador de la teoría, que era sacerdote, se enfogonaba cuando trataban de identificar su explicación del big-bang con la idea religiosa de la creación. Él decía “esto es matemática, no religión”.
¿Podemos decir notros que el Big-Bang demuestra que hubo un acto creador? No. La creación, por haberse llevado a cabo antes del tiempo, es un suceso fuera del alcance de la ciencia. Nosotros conocemos de la creación por la fe.
¿Tenemos que afirmar, entonces, que la razón y la fe son dos luces que iluminan áreas distintas de la realidad? No. Tenemos que afirmar, y esta es la visión cristiana del conocimiento, que la razón y la fe ven una misma y única realidad. Pero que la fe puede ver cosas MAS ALLÁ de la razón. Son dos focos que alumbran, en la misma dirección, pero con intensidades distintas.
La implicación práctica de esta visión, es que, por de pronto, lo que sabemos por la fe no puede contradecirse con lo que sabemos por la razón. No existe un set de reglas de juego para dentro de la iglesia y otro para los negocios y otro para la política.