 Cuando era niño y, también de joven, y estudiaba en mi querido colegio de los padres escolapios, el Hispano Americano, solía alzar la vista hacia el cielo nocturno y no veía lo que me decían mis profesores que hay en él. Lo que yo creía ver en la bóveda celeste era una gigantesco manto esférico muy negro, que cubría la totalidad de la superficie desde donde estaba observando y mis ojos eran capaces de delimitar. El oscuro manto, me parecía, salpicado de agujeros que mostraban el fuego celestial del otro lado, agujeros que se asemejaban a estrellas. Poco a poco, a medida que la noche avanzaba, la bóveda se iba corriendo desde mi lugar de observación, con sus brillantes y parpadeantes orificios. Cuando mis excursiones de astronomía romántica coincidían con una noche clara iluminada por la Luna creía ver la luz lunar reflejarse en la bóveda negra como se reflejan las luces de un automóvil enfrentadas a una pared. El Sol y la Luna se mantenían en su sitio por otras esferas transparentes que las llevaban a través del cielo.
En síntesis, esa era mi muy particular teoría cosmológica de mi niñez y juventud del universo. No recuerdo que me explicase nadie esta teoría del firmamento; pero más tarde, cuando tuve que leer a Aristóteles, el estagirista filósofo griego, y a Ptolomeo, el astrónomo alejandrino, reconocí en ellos las semejanzas de mi cosmología. Ello era casi obvio, ya que si repasamos la lectura del capítulo II de este libro, se puede concluir que lo que me pasó a mi no fue un simple accidente fruto de la ignorancia. Hoy olvidamos que son la física de Aristóteles y la cosmología de Ptolomeo las que corresponden con el sentido común, no la física de Newton ni la cosmología de Copérnico, que son ya grandes abstracciones bastantes alejadas de la escala humana más común.
En mi madurez, fuertemente condicionada por mi formación en física y matemáticas mis razonamientos son muy distintos a mis reflexiones que desarrollaba como astrónomo romántico. Ahora pienso si hubo un principio y si habrá un final para el universo. Para un principio parto de nada. Sí, de nada: ni tiempo, ni espacio, ni siquiera vacío, porque no hay espacio para estar vacío. Luego, de este vacío, de esta nada absoluta, tan completa que ninguna palabra puede hacerla imaginable, brota... un universo, repentinamente ahí, pero mucho más pequeño que la más pequeña mota de polvo. Es la semilla de todo lo que existirá, contiene toda la creación. Por ahora, sin embargo, reina el caos. El universo es tan diminuto, ardiente y denso que en él no se mantiene ninguna de las leyes familiares de la física. Las dimensiones del espacio y el tiempo se hallan retorcidas y desgarradas por discontinuidades. Los conceptos de aquí y allí no tienen significado, como tampoco lo tienen el ahora y el entonces. No existe la materia, ninguna fuerza parecida a la gravedad o al electromagnetismo, sólo un nódulo de energía pura.
Apenas ha aparecido, ese cosmos como la punta de un alfiler empieza a expandirse, al tiempo que se enfría mientras crece. Dentro de sus aún infinitesimales confines, el enmarañado espacio empieza a desenredarse. El tiempo se establece y empieza a correr del pasado al futuro, emerge un orden. Rápidamente, en la infinitésima fracción de un instante, el universo se enfría lo suficiente para permitir que la gravedad se coagule a partir de la energía no diferenciada. Su fuerza actúa para frenar el ritmo de expansión. Parejas de partículas que sólo pueden existir en las condiciones extremas de esta era parpadean y nacen espontáneamente a la existencia. Fuertemente condensados y destellando en el espacio, los fragmentos de materia chocan entre sí en un pandemónium de colisiones. A menudo se aniquilan mutuamente, desapareciendo en un estallido de energía. A veces desprenden una lluvia de nuevas partículas, todas las cuales se apresuran hacia sus propios fines violentos.
Pronto, el rápido enfriamiento causado por la expansión ha dado origen a un entorno tan extraño que la fuerza gravitatoria se ha vuelto del revés. En vez de frenar la expansión del universo como haría normalmente, la gravedad hace que la hinchazón se acelere explosivamente. El cosmos entra de inmediato en erupción, desde proporciones subatómicas al tamaño de una naranja. Nuevas partículas brotan a la vida, se vuelven rápidamente más masivas, y luego se descomponen en otras partículas, la materia prima de los átomos. Antes de que el universo alcance un segundo de edad, ha crecido hasta las proporciones del Sistema Solar, pero es más denso que el agua y mucho más caliente que el horno que anida el núcleo de una estrella. El ardiente contenido de este crisol se ha convertido en formas familiares de materia y energía, listas para ser derramadas en los moldes de las estrellas y galaxias.
Se trata de un proceso que toma muchísimo tiempo. Su ritmo de cambios disminuye, y la sopa cósmica que se generó hierve como a baño maría o fuego lento durante miles de años, perdiendo calor a medida que sigue expandiéndose. Sus partículas se aceleran, su energía se reduce, se acumula en estructuras grandes como son los átomos de hidrógeno. Grandes masas amarillentas de gases calientes, giran por el espacio que ya se ha extendido. Transcurrido un turbulento milenio, la luz que llena el universo disminuye a un resplandor rojizo hasta extinguirse. Entonces, unos mil millones de años después del momento del parto cósmico, la oscuridad se rompe. Empiezan a aparecer múltiples cantidades de estrellas que se encienden en las nubes de hidrógeno que giran lentamente. Son galaxias en plena formación, los prototipos de los sistemas estelares que hoy se distribuyen por el cielo tal como acostumbramos a observarlos.
Es obvio, que el relato anterior parece tan fantástico o más que los mitos de creación de la antigüedad, cuando se decía que el universo estaba formado por gigantes o dragones, o que empezó como una espiga de trigo o un huevo. Los griegos hablaban del Caos que correspondía a un vacío intemporal que precedió al cosmos ordenado y que Gea, la madre de la creación, emergió de esa infinita oscuridad para dar origen a la tumultuosa dinastía de dioses que gobernarían desde el Olimpo. Sin embargo, el relato contemporáneo que hemos descrito obedece al proceso evolutivo que ha alcanzado la humanidad en las postrimerías del siglo XX y los comienzos del XXI. El acontecimiento que la mayoría de los científicos de hoy creen que dio nacimiento al cosmos y modeló su destino y se le conoce como Big Bang, parece un concepto casi confortable y una parte aceptada de nuestro acervo general de conocimientos.
Pero todavía subsisten muchos misterios. Según el famoso cosmólogo inglés Herman Bondi: «La cosmología es el campo del pensamiento que trata de la estructura y la historia del universo en su conjunto.» Pero, ¿cómo podemos abordar todo el universo, que incluye por definición todos los objetos materiales? Si bien podemos observar las galaxias distantes desde fuera, no podemos mirar el universo desde fuera, porque no hay nada fuera de él. Es razonable hablar del emplazamiento relativo de estrellas y galaxias en el espacio, pero es absurdo hablar del emplazamiento del universo en el espacio. ¿El espacio del universo es finito o infinito? Si es finito, ¿dónde está el borde? ¿Tuvo el universo origen en el tiempo? Y, si lo tuvo, ¿qué había antes que él? ¿Cómo acabará? Es evidente que, al considerar el universo entero en el espacio y en el tiempo, estamos considerando una entidad de un género totalmente insólito y no sólo un objeto astronómico más de mayor tamaño. Por consiguiente, habrá de recurrir a nuevos conceptos, a conceptos quizás extraños, para dotar de una estructura a nuestro pensamiento e intentar descifrar las incógnitas que nos planteamos.
A lo largo de los siglos, las personas reflexivas han meditado sobre todo esto. Es de destacar, no obstante, que la cosmología, que era campo abonado para el pensamiento puramente especulativo, no se ha convertido en ciencia empírica hasta las últimas décadas del siglo XX. En la actualidad, se están sometiendo a pruebas de observación varios modelos cosmológicos que pretenden dar respuestas a esos interrogantes cósmicos. El hecho de que se sometan a prueba esos modelos y, algunos, prácticamente ya hayan sido desechados como consecuencia de las observaciones astronómicas, es característica de una ciencia empírica madura, aunque joven, en la cual incluso todavía su hipótesis central se halla rodeada de incógnitas. Por ejemplo, nadie puede decir con seguridad por qué el universo brotó de la nada a la existencia. Los físicos todavía no tienen más capacidad que la de poder trazar un esbozo aproximado del torbellino de partículas y de fuerzas que llenaron el primer segundo del universo. Faltan eslabones en la cadena de causa y efecto entre el amontonamiento de partículas en la bola de fuego primigenia y las enormes estructuras de las galaxias en el presente. Y ninguna teoría explica de forma adecuada cómo las diversas fuerzas que determinan la física de nuestro presente estuvieron en un tiempo juntas como una única fuerza, como implica el Big Bang.
Los científicos buscan soluciones a estos enigmas tanteando a través de espesuras teóricas de abrumadora complejidad, sólo para descubrir que el cosmos puede ser el lugar más extraño que se puede llegar a imaginar. Una hipótesis explica el comportamiento de las partículas proponiendo que el universo niño tenía más de cuatro dimensiones; en un punto muy temprano de la historia cósmica algunas de ellas « retrocedieron », dejando nuestras familiares tres dimensiones de espacio y una de tiempo. Otra teoría enlaza el universo presente con reliquias en forma de cuerdas del cosmos primitivo, extraños supervivientes que siguen siendo tan sorprendentemente densos que su gravitación atrae enormes cúmulos de galaxias. Otros dicen que la estructura actual del universo es el resultado del efecto gravitatorio de partículas casi sin masa tan numerosas que mil millones de ellas cruzan su cuerpo mientras usted lee esta frase.
El que tengamos tantas incógnitas sobre el cosmos no puede ser sorpresa para nadie. La hipótesis del Big Bang es relativamente nueva. Y, como lo vimos en el capítulo II de este libro, las primeras pinceladas significativas en el moderno cuadro del cosmos fueron dadas hace sólo unos pocos siglos, cuando los astrónomos europeos comprendieron el insignificante lugar que ocupa la humanidad en el esquema de las cosas.
Ya en ese capítulo II, tratamos sobre los aportes de Nicolás Copérnico, Kepler y Galileo. En la segunda parte de este capítulo IV, he considerado la necesidad de hablar de uno de los más grandes pioneros intelectuales de todos los tiempos: Isaac Newton, nacido el día de navidad de 1642, el mismo año que murió Galileo. Newton absorbió las enseñanzas científicas como si fueran su propia vida, sintetizó lo que se había avanzado hasta entonces, y luego fue más allá que todos sus predecesores. Durante más de dos siglos, sus teorías serían soberanas a la hora de definir el funcionamiento del universo. Pero para conocer más detalles de la obra de Newton, pasemos, entonces, a esa segunda parte.
|
