SIGLO XX: UN UNIVERSO EN EXPANSIÓN Introducción La física

SIGLO XX: UN UNIVERSO EN EXPANSIÓN
Introducción
La física tuvo, desde los primeros años del siglo XX,
un crecimiento inesperado, en calidad y cantidad.
Apoyándose en ella, la Cosmología llegó a un conocimiento
del Universo como nunca se pudo ni soñar, y además
desmintió a algunas filosofías o ideologías que tenían mucho
poder.
Teoría de la Relatividad
A principios del siglo XX, la mecánica de Newton había
llegado a un gran desarrollo, pero se mostraba insuficiente
para resolver los problemas que se planteaban en
condiciones extremas -distancias muy grandes, velocidades
cercanas a la de la luz-. También la Geometría de Euclides,
venerable ciencia que diríase reflejaba la estructura del
espacio, no era fiable en los nuevos desafíos que planteaban
la física y la tecnología. Hay que decir que estas dos ciencias
siguen siendo válidas, en el campo de aplicación ordinario,
en condiciones normales; siguen siendo muy usadas, y hasta
se les encuentran nuevos desarrollos y aplicaciones.
Albert Einstein (1879-1955), con sus dos teorías de la
Relatividad —la Restringida y la Generalizada—, enunció un
cuerpo de doctrina que se aplica —hasta ahora sin fallos— a
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las condiciones extremas en que fracasa la mecánica de
Newton. Y también modificó la noción de espacio,
renunciando a la geometría euclidiana.
Según la Relatividad Generalizada, el espacio
absoluto no existe: sólo existe el espacio extendido por la
materia. Dicho espacio no es infinito. Es finito, pero ilimitado.
Finito, porque tiene un volumen, expresable en metros
cúbicos. Ilimitado, porque no tiene bordes o fronteras.
El espacio está formado por todos los puntos que
están en las trayectorias posibles de la materia. Ese conjunto
es finito pero ilimitado.
Einstein fue consciente de que estos conceptos
chocan a nuestra imaginación. Pero pensó que, dado lo que
sabemos en forma experimental, son inevitables. En el
conflicto entre imaginación y razón intelectual, Einstein se
decidió resueltamente a favor de la razón. La imaginación
humana está preparada para desempeñarse correctamente a
distancias pequeñas (como las del Sistema Solar o incluso la
Vía Láctea), y para velocidades muy inferiores a la de la luz.
En cambio, la inteligencia (y las Matemáticas, que son una
creación intelectual) está preparada para llegar más lejos.
Podemos imaginarnos lo que sucede con la siguiente
consideración: dada una esfera, su superficie es finita, y por
eso un ser que camine sobre la misma regresará, tarde o
temprano, al punto de partida; pero también es ilimitada,
porque dicho ser caminante no encontrará ningún límite o
barrera que le cierre el paso.
Un científico belga, De Sitter, demostró que las
ecuaciones de Einstein indicaban que el universo no podía
ser estático: tenía o que estar en expansión, o estar en
contracción. O crecer de tamaño, o disminuir. Por las mismas
fechas (1927), otro belga, Monseñor Georges E. Lemaître,
diseñaba un modelo de universo en expansión: un 'átomo
primitivo' muy grande que, al estallar, daba origen al
Universo.
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Figura 13. Un caminante sobre un astro debe regresar, tarde
o temprano, al punto de partida, porque en superficie es
finita; se acaba.
Figura 14. Un caminante puede pasar años recorriendo un
astro; o siglos; o un tiempo infinito, todo el que tenga a su
disposición. No encontrará barreras o límites, porque la
superficie de una esfera, es finita pero limitada.
La Ley de Hubble
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A mediados del siglo XIX, el filósofo positivista
Augusto Comte dijo que el hombre nunca llegaría a conocer
la materia que forma las estrellas. No acertó: diez años
después, usando el espectroscopio, los astrónomos podían
analizar la composición química del Sol y de las estrellas.
En el caso del Sol, que fue el primer cuerpo sideral
que se examinó, se pudo comprobar el movimiento de
rotación que tiene sobre sí mismo, usando el efecto Doppler:
el borde que se aleja de nosotros emite espectros desviados
hacia el rojo. El borde que se acerca, desviados hacia el
violeta. Esto permite comprobar la bondad del método del
Efecto Doppler, pues la velocidad de rotación del Sol se
puede conocer también midiendo el desplazamiento de las
manchas solares. Los dos valores coinciden.
En el caso de las estrellas, los progresos fueron más
lentos, pero el constante perfeccionamiento de los aparatos
y de las teorías dio al fin sus frutos, que fueron muy
espectaculares.
El
astrónomo
norteamericano
Edwin
Hubble
observaba las galaxias lejanas, y comprobó que sus
espectros estaban desviados hacia el rojo, y tanto más
cuanto mayor era su distancia a la Tierra. En 1929 pudo
enunciar la siguiente ley:
LEY DE HUBBLE: LAS GALAXIAS SE ALEJAN DE
LA TIERRA CON VELOCIDADES PROPORCIONALES A
LA DISTANCIA.
v = H * d en que:
v = velocidad de fuga en km/seg
H = constante de Hubble = 55 km/seg/Mpc
d = distancia en Mpc
1 Mpc = Megaparsec =3.26 millones de años luz
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La ley de Hubble sorprendió a los científicos, y ha
sido objeto de numerosas comprobaciones, cada vez a
distancias mayores.
La Hipótesis del Big Bang, 1930-1965
La ley de Hubble confirmó lo que se había previsto
poco antes en base a la Relatividad: el universo estaba en
expansión. El modelo de Lemaître la describía muy bien. Si
las estrellas se alejan de nosotros, quiere decir que ayer
estaban más cerca que hoy; y haciendo marcha atrás en el
pasado, tenía que haber un momento en que todas las
masas del universo estuvieran concentradas en un punto.
En ese momento se habría producido una explosión,
que proyectó las masas hacia el exterior, causando la
expansión del universo. A este hipotético fenómeno se le
llamó "La Gran Explosión", o, en inglés, el "Big Bang".
Aunque las estrellas se alejan de la Tierra, ello no
quiere decir que nuestro planeta sea un lugar privilegiado:
desde cualquier estrella o astro del universo se vería que los
demás astros se alejan igual. Pensemos en la explosión de
una granada: las esquirlas se alejan del centro radialmente,
pero también se alejan unas de otras. Y dos esquirlas que
estén muy separadas en un instante dado, se alejarán una de
otra con gran velocidad relativa.
Espoleados por la atrevida hipótesis del Big Bang, los
científicos llevaron a cabo gran cantidad de trabajos teóricos
y experimentales para comprobar —o rechazar y sustituir—
dicha hipótesis, y para profundizar en el conocimiento del
Universo.
En el plano teórico, se pudo deducir, usando las
ecuaciones de la Relatividad y de la Mecánica Cuántica,
cómo sería el estado de la materia comprimida en el instante
del Big Bang (o tiempo cero). En esas condiciones, la noción
del tiempo pierde todo su valor, ya que los "relojes"
(vibraciones, cambios) se pusieron en marcha recién
después de la explosión.
En 1946, el brillante físico teórico George Gamow,
sacó, entre otras, la conclusión de que las radiaciones
producidas en la primera expansión deberían estar llegando
a nosotros, dada la curvatura del espacio, desde todos los
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puntos del firmamento (excepto los ocupados por astros,
que actúan como pantalla). Pero que con el transcurso del
tiempo y la adecuación a un espacio cada vez mayor, se
habrían “enfriado” mucho y tendrían el espectro de la
radiación de un cuerpo negro a 3 grados K (3 grados Kelvin o
absolutos; equivalen a 270 grados centígrados bajo cero).
Esta radiación sería lo que llamaron "rumor del primer
estallido", o "ruido de la creación", o "radiación de fondo".
En el plano experimental, usando aparatos cada vez
más perfeccionados, se comprobó en galaxias cada vez más
lejanas la ley de Hubble, se analizó la composición química
del Universo, se averiguó por distintos métodos la edad de
las estrellas, etc. La radioastronomía, que estudia las ondas
de radio emitidas por los astros, empezó a llenar el mundo de
antenas parabólicas o de formas raras que auscultaban las
palpitaciones de las galaxias.
Se averiguó también que la "edad del Universo", o
tiempo transcurrido desde el Big Bang, es de unos 15 mil
millones de años).
La Radiación de Fondo, 1964
Los científicos norteamericanos Arnold Penzias y
Robert Wilson, seguían el eco de los satélites artificiales con
una gigantesca antena metálica en forma de cuerno.
Captaron una débil señal como ruido de fondo, que pensaron
que era o un defecto de sus instrumentos, o bien producido
por pájaros que acostumbraban entrar en la antena. Pero no
era ninguna de las dos cosas: era una radiación, de espectro
de un cuerpo negro a 3 grados K, exactamente lo previsto
por Gamow. Llegaba, en forma isotrópica, de todas partes
del universo.
Este descubrimiento fue la primera comprobación
experimental de un hecho previsto por la hipótesis del Big Bang.
Ya se podía escuchar, pues, el "rumor de la creación",
o la radiación de fondo, que desde entonces ha sido
analizada exhaustivamente.
Penzias y Wilson recibieron, por su descubrimiento, el
Premio Nobel en 19651.
1
Wilson; Buscadores... Pág. 179
Reacciones de la comunidad científica, 1930-1965
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Las reacciones que provocó la hipótesis del Big Bang
fueron muy desconcertantes. Mientras que, en general, los
científicos de talla se mantenían a la expectativa o trataban
de investigar seriamente el tema, otros atacaban la teoría
con apasionamiento. La razón estaba muy clara, y así lo
expresaban sinceramente algunos: no era una razón de tipo
científico, sino filosófico, religioso o personal.
El Big Bang, al hablar del instante inicial, sugería un
comienzo del universo, que recordaba y parecía afianzar el
relato bíblico de la creación. El Big Bang parece una
transposición del relato del Génesis al lenguaje científico. Por
otra parte, la nueva teoría chocaba abiertamente con las
cosmologías materialistas al uso en muchos ambientes, que
atribuían al Universo la eternidad y estabilidad que parecen
un mínimo indispensable para garantizar su carácter divino. Y
lo que es peor, dichas cosmologías se habían hecho pasar
por "científicas", por deducidas rigurosamente de la ciencia
experimental y, por tanto, indiscutibles. Para colmo, los
científicos hablaban del Big Bang como de "la Creación del
Universo" (Gamow, por ejemplo, publicó un libro con ese
título).
En Rusia, el gobierno comunista no dejó entrar libros
que hablaran del Big Bang, ni traducirlos, hasta 1956. La
tónica era más o menos así: "La doctrina marxista-leninista
de la infinitud del Universo constituye el axioma originario y
fundamental de la cosmología soviética. Negar o preterir esta
tesis lleva inevitablemente al idealismo y al fideísmo, es
decir, en el fondo, a la negación de la cosmología. Una tal
actitud no tiene nada que ver con la ciencia" (G. Wetter, 'Le
Matérialisme dialectique', traducción al francés, París,
1962;2).
En Occidente el estupor materialista se expresaba de
otro modo.
Como ejemplo, unas citas de autores de esa época:
2
Tresmontant; Cómo se plantea hoy... Pág. 407.
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"No sólo la hipótesis (de un Universo que comporte
un comienzo) no está justificada por la observación, sino que
además es a priori inadmisible en razón de su carácter
metafísico. Implica una creación sobrenatural 'ex nihilo' (a
partir de la nada), que escapa al ámbito del pensamiento
científico. Si únicamente admitimos un solo principio, el de la
conservación de la energía, debemos siquiera no violarlo
admitiendo una creación inicial de energía" (Dauvillier,
1955;3).
Tresmontant, que trae esta cita, se encarga de
refutarla. Todo modelo del universo, tenga o no un comienzo,
puede ser analizado metafísicamente, que es lo que hace el
materialismo cuando analiza metafísicamente un universo
estático y estacionario (el único que le apetece). El problema
real es saber si ese modelo de Universo será verificado o no
por las ciencias experimentales.
"...los espíritus científicos prefieren admitir que se les
escapan algunos aspectos del universo (lo que, por
desgracia es una gran verdad), capaces de cerrar el ciclo de
las transformaciones de la materia, antes de considerar los
acontecimientos en una cadena rectilínea, cuyos dos
extremos estén suspendidos lamentablemente sobre el
vacío." (Couderc, 1947;4).
"Desde hace unos 20 años, es preciso confesar que
los descubrimientos astronómicos nos han alejado mucho
más todavía del ideal estacionario que yo ansiaba tan
vivamente. Apenas es necesario decir que un universo en
expansión es precisamente lo contrario a un mundo
estacionario... Dejo a otros el cuidado de decidir si el
universo observado es o no 'racional'. Me parece un tanto
ridículo afirmar como se ha hecho, que la creencia en los
universos oscilantes es la única digna de un racionalista".
(Couderc, l950;5).
"De acuerdo con el pensamiento del Oriente milenario
y el pensamiento griego antiguo, la física y la astronomía
modernas nos ofrecen actualmente un mundo eterno, sin
3
Tresmontant; Cómo se plante hoy... Pág. 21.
Tresmontant; Cómo se plante hoy... Pág. 28
5
Tresmontant; Cómo se plante hoy... Pág. 29
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comienzo ni fin, que evoluciona en equilibrio estadístico. El
autor, en su teoría de los ciclos cósmicos, muestra cómo las
evoluciones de las galaxias, de las estrellas y de los átomos
están estrechamente asociadas, en períodos de algunos
miles de millones de años. La expansión actual del Universo
no es más que una fluctuación estadística de nuestro propio
Universo” (Dauvillier, 1963;6 ).
Tresmontant hace notar que, efectivamente, tales
teorías se podían apoyar en el pensamiento oriental o griego,
pero no en el cristiano. Tal vez por eso la física y la
astronomía han podido desarrollarse y llegar a la madurez
sólo en un medio cristiano. Y desde el punto de vista
científico, las teorías susodichas estaban ya tan fuera de
lugar como las expresiones soviéticas.
Desde el bando de los creyentes (o de los que no se
pronunciaban), la excitación no era menor. Se analizaban las
implicaciones de un universo con comienzo descubierto
científicamente, y salían a relucir viejos textos como los
siguientes:
"No cabe duda de que el mundo ha sido creado, no en
el tiempo, sino con el tiempo. Antes del mundo no pudo
existir el tiempo, porque no existía ninguna criatura que,
pasando de un estado a otro, hiciera posible la existencia de
aquél". (San Agustín, siglo IV, en 'De Civitate Dei', XL, 6;7).
"Antes de existir el mundo no existía el tiempo, pues el
tiempo es una criatura de Dios; por tanto, el tiempo apareció
con el comienzo del mundo". (San Isidoro de Sevilla, siglo
VII, 'De summo bono', I, 9;8).
El Papa Pío XII, en 1951, en una alocución a un
congreso de la Pontificia Academia de Ciencias, dijo: "Frente
a superficiales afirmaciones de tiempos pasados, la
verdadera ciencia moderna descubre a Dios, tanto más
cuanto mayores son sus avances, como si Dios estuviera
esperando detrás de cada una de las puertas que la ciencia
va abriendo". Expresó después su convencimiento de que el
6
Tresmontant; Cómo se plante hoy... Pág. 24
Jordán; El Hombre de Ciencia... pág. 330.
8
Jordan; El Hombre de Ciencia... pág. 331.
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comienzo del tiempo de la evolución del universo, llegaría a
ser interpretado religiosamente como creación.
En ese conjunto de opiniones, zozobras y esperanzas,
menudeaban
las
búsquedas
de
alternativas,
la
profundización del estudio del big bang, y también los
insultos y las tergiversaciones.
Sólo la búsqueda de alternativas y la profundización
en el estudio científico son soluciones honradas. Pero las
alternativas —como la hipótesis de Hoy del Universo
estacionario— se iban hundiendo una tras otra bajo el peso
de las evidencias científicas.
Para los creyentes, el problema estribaba más en
defenderse del materialismo que en el Big Bang mismo.
Estaban acostumbrados a convivir con un Universo
aparentemente eterno (como decía Santo Tomás), y podían
convivir igual y hasta mejor con uno que comienza a existir,
en forma científicamente manejable.
Los fundamentalistas protestantes, que apoyándose
en la Biblia (al pie de la letra) recababan un tiempo de 7,000
años desde la creación, sólo anhelaban rebajar los 15 mil
millones de años a 7,000, anhelo que no tenía ningún
porvenir.
Los darwinistas, a quienes el tiempo para la evolución
se les había quedado muy, muy corto, se adaptaron al medio
con la teoría de la evolución por saltos bruscos9.
Se intensificó también la propaganda, no ya del
cientifismo materialista, sino directamente anticristiana.
Todos los clichés laicistas del proceso de Galileo, la
incompatibilidad entre ciencia y fe, la religión opuesta al
progreso... salieron en dosis calculadas para el gran público
(junto con el ‘materialismo científico’, la lucha de clases, y el
evolucionismo materialista), como si de repente todos los
demonios se hubieran desatado. Y lo que realmente sucedía
era que la ciencia estaba desmintiendo viejos clichés
materialistas, que habían sido presentados al público como
científicos y no lo eran.
9
Artigas; Las Fronteras... Pág. 86.
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Otros se empeñaban en la devaluación semántica
de la palabra "creación", quitándole su sentido original de
producción a partir de la nada. Maniobra dolosa. Se han
hecho y hacen muchos "exorcismos para alejar a Dios,
desterrarlo del mundo como si fuera un indesable, y
retorciendo la verdad para conseguirlo.
El descubrimiento de la radiación de fondo supuso la
aceptación casi unánime del Big Bang en el mundo científico;
Pero los debates y la confusión no terminaron, como se ve
más adelante.
Figura 15. El descubrimiento del Big Bang ha levantado una ola de pasiones en
contra, en personas de orientación materialista.
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