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La nueva explicación del origen y evolución del universo es ya mucho más que una teoría. Está tan avalada por comprobaciones científicas que ha dejado de ser hipotética, aunque pueda presumiblemente admitir matizaciones y correcciones en cuanto a algunos detalles. Ahora están en movimiento todas las piezas del reloj cósmico: galaxias, estrellas, planetas, satélites, cometas, asteroides, polvillo intergaláctico e interestelar. Además, toda la caja del reloj, antes quieta —el universo entero—, se mueve y desplaza a velocidades vertiginosas. Al ritmo del paso del tiempo, va aumentándose el espacio. No es posible seguir la veloz carrera del universo en su evolución, ni ofrecer su espectáculo maravilloso como en una película de «cine», palabra griega que significa precisamente

«movimiento». Nos vemos obligados a presentar la visión de unas cuantas diapositivas. Su paso lento y aislado nos permitirá maravillarnos ante su belleza.

Curiosamente, en el siglo XIII, un cabalista de Gerona (España), Nahmánides, se adelantó

a proponer el Big Bang. Lo deduce del relato genesiaco de la creación. En su comentario del Génesis, enseña que el universo empezó a ser a partir de algo «no mayor que un grano de mostaza», la semilla proverbialmente más insignificante entre los judíos ya en tiempo de Cristo (Mc 4,31; Mt 13,31ss.). La semilla cósmica, imperceptible sobre la mano, si no fuera de color negro, se habría hinchado y expansionado, originando la materia existente. Además, la realidad tendría no solo tres principios o dimensiones, sino tantas veces —o sea, diez— como figura la frase «y dijo Dios» en el relato genesiaco de la creación. Schröder ha sido el primero en ver aquí un anuncio de las diez dimensiones postuladas por la teoría de las cuerdas.64

2.1. Antes del Big Bang o «Explosión primordial»

«La teoría de las cuerdas permite que el universo comience prácticamente vacío y que sea construido durante el Big Bang» (T. Dickinson, p. 135). Por tanto, no habría habido la singularidad del átomo primitivo de una densidad inimaginable ni su explosión, o sea, Big Bang. Pero en este supuesto, ¿cómo o quién llenó ese vacío primigenio? ¿Por qué hubo cosas y seres, en vez de nada?

Según la versión generalmente aceptada, antes de su explosión existía energía sumamente condensada, una especie de protón, de átomo o como se lo quiera denominar con la máxima concentración imaginable de energía. Era una especie de semilla insignificante que, como la bellota en una corpulencia encina, se transformará en el gigantesco e

inmenso árbol del universo actual con sus ramas (galaxias), hojas (estrellas), flores y frutos. Los físicos, astrónomos y cosmólogos siguen tratando de introducirse en el «prebig-bang», o sea, en lo anterior a la Explosión primordial, para responder a la pregunta «¿cómo empezó todo». Mas sus lucubraciones no pasan de teorías y casi de ciencia ficción. Pero ¿por qué o por quién empezó todo? El Bang o explosión primordial no «creó» el universo, que ya existía aunque muy comprimido. El Big Bang es un

cambio o paso de lo sumamente concentrado que explota y se expande. Pero donde hay cambio, no hay creación desde nada, pues había algo que cambia. Lo mismo debe decirse de la «fluctuación cuántica» de los que recurren a ella para afirmar una «creación» desde la nada, pero sin Creador. En la fluctuación hay que partir de algo previo que fluctúa, sea cuántico e invisible o no, o visible como la masa acuosa del mar de la cual emerge el incesante oleaje fluctuante, serenamente ondulado o encrespado y amenazador. ¿De dónde procede lo existente antes de la Explosión? ¿Está ahí porque sí, por puro azar? ¿Lo ha hecho y programado alguien? Son preguntas metafísicas. La ciencia en cuanto tal nada puede decir, a no ser trazar su contexto o marco. Las respuestas son competencia de la filosofía y de la religión. Desde la ciencia puede

afirmarse que el universo empezó en el instante del Big Bang. Luego, el universo empezó a ser, tuvo un comienzo. El Big Bang marca el horizonte del tiempo y del espacio, el momento cero de la historia cósmica y humana, también el límite de nuestros

conocimientos.

2.2. El Big Bang o Explosión primordial.Comienzo de la expansión cósmica, del espacio y del tiempo

En el instante cero, antes del tiempo y del espacio, ese átomo de energía condensadísima explosiona. El llamado Big Bang en inglés —«Explosión primordial» en español—, si se habla con propiedad, no fue big ni hubo bang pues bang es un sonido, producto de unas ondas determinadas, inexistentes sin aire. Y entonces no había aire ni átomos ni

moléculas ni luz visible, sino solo energía sumamente condensada, como en estado puro. Propiamente tampoco pudo ser big, «grande», ya que entonces el universo estaba

concentrado en menos de un núcleo atómico. Era una «singularidad», o sea, un punto de radio casi-cero y de densidad cuasi infinita, sometida a una sola fuerza, llamada

«superfuerza» o «unifuerza». De ella fueron separándose las tres actualmente

fundamentales, en primer lugar la de la gravedad (al final del tiempo de Planck, 10–43 segundos tras el Big Bang), luego la fuerza nuclear fuerte (10–35 s después del Big Bang) y la fuerza nuclear débil (10–10 s tras el Big Bang).Son como ramas desgajadas del tronco (la fuerza electromagnética).

Pero ¿por qué hizo bang, por qué explosionó y comenzó la expansión? Si alguien lanza una pelota hacia lo alto, podemos seguir su trayectoria e incluso adelantarnos a ella con nuestra mente e imaginación. Sabemos por qué, una vez lanzada por alguien, la pelota asciende y luego desciende. No pocos siguen creyendo que la pelota sigue ascendiendo

hasta que, atraída por la gravedad, se dobla y cae en Tierra. Pero no es así. Apenas salida de la mano del lanzador, ya no hay fuerza alguna hacia arriba, sino que

inmediatamente actúa la fuerza gravitatoria. Si esta no existiera, la pelota lanzada al aire seguiría ascendiendo indefinidamente. Es la ley de la inercia. ¿Por qué reventó el átomo primordial de energía sumamente condensada? ¿Qué fuerza o quien provocó su

explosión y expansión hacia fuera en contra de la gravedad sumamente intensa que mantenía todo lo existente concentrado al máximo?

No fue una explosión como las que ahora se producen en la Tierra. Estas, por muy grandes que sean, acaecen en un lugar determinado y la fuerza expansiva de su energía ocupa una porción mayor o menor del espacio durante un tiempo más o menos breve. En el Big Bang explosiona simultáneamente todo lo existente y que estaba comprimido en grado sumo. Toda la energía del universo se «crea» en el instante del Big Bang. En un abanico plegado hay la misma materia con las mismas figuras que en él mismo

desplegado, aunque este ocupe más espacio y permita ver las varillas y las figuras. Más que un estallido fue un desplegarse a velocidades vertiginosas de lo que estaba plegado, comprimido y reprimido. Empieza el proceso de expansión del universo. Tras una millonésima de segundo, que duraría el estallido creador, las cuerdas y los quarks se unirían para formar los protones y los neutrones. Inmediatamente se produce una «inflación» o suma expansión de duración instantánea, apenas 1/1035 segundos, tiempo en el cual un sinnúmero de partículas se desplazarían a una velocidad superior a la de la luz.

Alan H. Guth propuso la teoría del «universo inflacionario» en 1981 a fin de explicar la causa de la uniformidad de temperatura en la Gran Explosión (residuo fósil) y por qué el universo parece plano. El universo solo puede ser plano ahora si lo fue en su origen. Además sirve para explicar el origen de las enormes estructuras (galaxias, nebulosas intergalácticas) a pesar de la uniformidad de la radiación residual o fósil. Unas mínimas fluctuaciones o arrugas subatómicas o cuánticas del universo recién nacido se

transformarán en las galaxias y estrellas actuales. De acuerdo con el modelo inflacionario, el universo, en el instante 10–35 (la unidad precedida de 35 ceros) del primer segundo, se expandió súbita y enormemente. Su tamaño habría aumentado en un factor 1030 (en un factor mayor de un billón de trillones) o seguramente más en un tiempo de 10–32

segundos (en menos de una billonésima de trillonésima de segundo). Piénsese que la expansión de 1030 es tan enorme que resulta casi inimaginable. Equivaldría a incrementar la insignificancia de una molécula del ADN hasta aproximadamente el tamaño de la Vía Láctea (Brian Greene). La desintegración de la materia, causa de semejante inflación, habría elevado muchísimo la temperatura del universo. Su expansión posterior la fue enfriando progresivamente. De esta forma se completa la teoría originaria del Big Bang, perfeccionamiento aceptado generalmente en nuestros días. El límite del periodo

inflacionario es la unidad precedida de 21 ceros, o sea, una milmillonésima de billonésima de segundo (mil millones de billones es un uno seguido de 21 ceros).

El universo va expandiéndose, aumentando el espacio en la misma medida en que pasa el tiempo. La energía domina el universo recién nacido. La materia se forma y se destruye. Hay materia y antimateria. Aparece la partícula llamada bosón X, que se descompone espontáneamente en una lluvia de partículas, dotadas de la particularidad de tender siempre a la formación de materia, no de antimateria. Probablemente fue el bosón X el que desequilibró la balanza en favor de la materia. Tras una millonésima de segundo la materia ha triunfado así sobre la antimateria. Ya existe toda la materia del universo aunque sumamente condensada. La dimensión espacial y la temporal se entrelazan. La temperatura era tan elevada que nos resulta inimaginable. El universo comenzó a enfriarse a medida que iba expandiéndose con el paso del tiempo. La teoría de las cuerdas afirma que el universo no puede comprimirse hasta un tamaño inferior a la longitud de Planck.

La propuesta de Lemaître de una explosión primordial con la consecuente expansión ininterrumpida del universo no fue bien acogida. Una de las motivaciones del rechazo de esta concepción fue el recelo de no pocos a aceptar una explicación que consideraban elaborada para confirmar la doctrina del Génesis bíblico de un universo con principio y fin con la puerta abierta para la intervención de su Dios Creador. No obstante, contó con el apoyo de científicos de gran categoría, especialmente del astrónomo Arthur Eddington, uno de los profesores de Lemaître, con su obra El universo en expansión (año 1931) y antes de palabra; también en 1948 del ruso G. Gamow (discípulo de Friedmann,

emigrante a EE.UU) y sus dos ayudantes, R. Alfer y R. Herman. Gamow, en su obra Génesis remeda los primeros versículos del relato bíblico: «En el principio Dios creó la radiación y el ylem [deriva esta palabra del griego hyle para nombrar la protomateria]. Y el ylem no tenía forma ni número, y los nucleones se agitaban turbulentos sobre la faz de lo profundo. Y dijo Dios: Hágase la masa dos. Y fue hecha...». Humor aparte, Lemaître, Gamow y Eddington creían en Dios Creador. Su creencia religiosa les ayudó a no caer en la apriorística incongruencia de la oposición entre fe y razón, entre religión y ciencia.

Pero la verdad termina por abrirse paso. Hoy la expansión del universo a partir de la Explosión primordial es, más que una teoría, una realidad generalmente admitida porque ha sido comprobada con hechos empíricos. Hoy se sabe que el universo va

expandiéndose entre un 5 y un 10% cada mil millones de años. Lógicamente quedan puntos accesorios y flecos que necesitan la comprobación experimental y que están abiertos a dos o más interpretaciones. He aquí las principales comprobaciones que han demostrado lo que inicialmente era una mera teoría.

a) El deslizamiento de las galaxias hacia el rojo. Cualquier cuerpo luminoso o caliente (brasa, hoguera, estrella) emite luz y otras radiaciones. La luz emitida se llama «radiación de cuerpo negro» aunque evidentemente no es ese el color de lo luminoso. Se llama «cuerpo negro» u «oscuro» al objeto hipotético capaz de absorber completamente toda la radiación térmica (calorífica, luminosa) que incida sobre él. De ahí que no refleje la luz

y que aparezca oscura al tiempo que la piedra o la ropa negra son más cálidas que las blancas. Por medio de los aparatos llamados espectrógrafos se puede separar o

descomponer la luz en los colores que la componen. Los colores de la luz en el espectro reflejan las diferentes longitudes de onda de la radiación electromagnética, o sea, de la luz. Luminosidad y calor o temperatura van unidos. Por eso, de acuerdo con el grado de su temperatura, la luz recorre en el espectro una gama de colores que va desde el rojo (el más bajo, o menos luminoso y menos caliente) al azul (el más elevado) pasando por el violeta (de frecuencia de onda y de energía doble que el rojo), el amarillo, etc. La luz pierde energía por su esfuerzo para huir de un campo gravitatorio. Esta pérdida se nota en que su color se hace más rojo, o sea, en que pierde calor. No se nota en la pérdida de velocidad, como en los intentos de los hombres por huir de alguien o algo que nos

retiene, pues la velocidad de luz es fija; no puede disminuir ni aumentar.

A veces el color de una estrella en el espectro no corresponde a la luz y al calor de la estrella en sí misma, sino que están condicionados por la mayor o menor cercanía respecto del espectrógrafo. Al alcance de cualquiera está el comprobar que la luz intermitente del faro de una ambulancia es más rojiza a medida que se aleja y más azulada según se va aproximando, al igual que el sonido de su sirena suena más agudo cuanto más cerca está y más grave al alejarse. La luz de los objetos luminosos que se alejan del espectador se desliza hacia las ondas más largas, o sea, el color rojo en el espectro. Si se acercan, se desplaza hacia longitudes de las ondas más cortas, o sea, el color será más azul que el promedio. Por eso el color de la luz de las estrellas en el espectro es más o menos rojo según estén más o menos alejadas, al margen de la luz y de la temperatura de las estrellas en sí. Es el llamado efecto Doppler (apellido del profesor de matemáticas en Praga que lo descubrió en 1842). La luz de los objetos luminosos (estrellas, faros de ambulancias, etc.) se desliza hacia las longitudes de ondas más largas, o sea, hacia el rojo, en proporción directa a su alejamiento. Al revés, según se van acercando, se deslizan hacia longitudes de ondas más cortas, o sea, hacia un azul superior al promedio. A partir de 1925, por medio del telescopio de Monte Wilson (de 2,5 m de diámetro), Edwin Hubble descubrió la existencia de galaxias distintas de la nuestra, la Vía Láctea. A continuación se dedicó a estudiar las distancias entre las 28 primeras galaxias descubiertas y respecto de la Tierra. En 1929 publicó las conclusiones de sus análisis. En el espectro la luz de la mayoría de las galaxias se desliza hacia el rojo, o sea, se va alejando. Además, estableció la ley o constante que lleva su nombre,

Hubble, a saber, el alejamiento de las galaxias es directamente proporcional a su distancia, o sea, cuanto más lejos está una galaxia, con mayor velocidad se aleja. El universo seguirá expandiéndose cada vez más.

Las galaxias se van alejando. Luego, hay una fuerza que las atrae o, al revés, que las empuja. Ahora sabemos que su distanciamiento es efecto del tremendo impulso inicial, el de la Explosión primordial. Pasa lo mismo que en la explosión de una bomba o de un cohete. Puede hacerse asimismo la siguiente experiencia: se coge un globo, se trazan con un bolígrafo varios signos (aspas o crucecitas) a distinta distancia y se mide la distancia entre los signos. Luego se hincha el globo al máximo y se lo cierra. Se comprobará que

se han separado más los signos más distantes del orificio por el que ha sido inflado. Si miramos hacia adelante, o sea, en la dirección de la expansión del universo, los rayos de luz se expanden al mismo tiempo que, en el espectro, se deslizan hacia el rojo cada vez más acentuado. En cambio, si se mira hacia atrás, hacia el pasado, los rayos de la luz se curvan por la densidad de la energía o por lo que sea. De esta forma indican que van convergiendo en un punto, el del Átomo originario y el de su Explosión Primordial.

b) La radiación residual o fósil. En 1965, Arno Penzias y Robert W. Wilson, dos

ingenieros de la compañía Bell Telephone, trabajaban en una antena especial, capaz de captar ondas de radio del espacio, que iba a instalarse en los satélites de comunicaciones. No sin sorpresa y cierto malestar detectaron un ruido inesperado. Eliminaron sus posibles causas en el entorno inmediato, como el ruido de aviones o del excremento de las aves que se posaban en la antena. Permanecieron un año en observación. El movimiento de rotación de la Tierra y el de su traslación alrededor del Sol dirigían la antena del detector en todas las direcciones. Pero siguió oyéndose en todas las direcciones siempre el mismo ruido e igual de día y de noche durante todos los días del año. Se vieron obligados a atribuirle un origen fuera del sistema solar, también fuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Estos y otros experimentos garantizaban que procedía de la gran Explosión primordial. Era como su eco. Los movimientos térmicos de los electrones de cualquier cuerpo o cosa producen un sonido radioeléctrico con tal que su temperatura sea superior al cero absoluto. Luego, es un ruido inherente prácticamente a todos los cuerpos. El sacerdote Lemaître, ya enfermo y próximo a su muerte, sonrió al recibir la noticia. Arno y Robert se felicitaron cuando se les concedió el premio Nobel de Física del año 1978 por este descubrimiento, argumento decisivo en favor del Big Bang y de la expansión del universo. Este ruido, además, de residual, era verdaderamente fósil, el más antiguo de todos los conocidos. Un millón de años después del Big Bang la temperatura, testigo residual de la temperatura inicial mucho más elevada, era de 3.000º. La duración de un millón de años es una enormidad si se compara con la de la vida humana, pero una insignificancia respecto de la edad del universo (13.700 millones de años desde entonces hasta ahora). Se ha llegado a precisar la temperatura actual de la radiación fósil de

microondas, prácticamente igual o uniforme con variaciones de menos de una milésima de grado. Llena todo el espacio del universo. Se ha enfriado tanto que, de los 3.000º de entonces, ha pasado a los menos de 3º actuales (exactamente 2,725 ºK, sobre el cero absoluto), o sea, 270,43 ºC bajo cero. De ahí se deduce que cada metro cúbico del espacio contiene unos 400 millones de fotones (cuantos de radiación, luz). Se ha

calculado que, dentro de un billón de años, su temperatura será inferior una milésima de grado por encima del cero absoluto, en vez de los 2,7 grados actuales.

Por su parte, Bob Dicke y Jim Peebles, de la Universidad de Princeton, trataban de observar la luminiscencia del mundo primitivo. Lo hacían por indicación de Gamow, que había predicho que sería sumamente débil, o sea, muy deslizada hacia el rojo. Por ello estaría llegando a la Tierra no en forma de luz visible por los ojos, sino en forma de radiación de microondas. Había acertado en la predicción. Pero Arno y Robert se les

adelantaron a la hora de demostrarlo experimentalmente. Si la luz de microondas fuera accesible a nuestros ojos, veríamos un resplandor difuso, muy tenue, en todo el campo de visión. Está demostrado que, como promedio, por cada metro cúbico del espacio están fluyendo unos 400 millones de fotones que integran esta radiación fósil y residual, llamada técnicamente «radiación de fondo de microondas». Así ahora y desde hace casi