“Al aumentar nuestros conocimientos sobre el Universo, también aumentan los puntos de contacto con lo desconocido»

por | Sep 11, 2023 | CIENCIA Y SOCIEDAD, EL COSMOS, ÚLTIMAS ENTRADAS

En su nuevo libro (“Cosmología. La Ciencia ante el reto del Universo”, Ed. Guadalmazán) Rafael Alemañ, colaborador habitual de «Adelantos digital», transmite al lector toda la inquieta y abierta curiosidad con que puede y debe abordarse en el actual estado de conocimientos la cambiante visión de nuestro entorno cercano y lejano, que la Ciencia no deja de ofrecernos cada día, con las fluctuaciones propias de la velocidad a la que transcurre todo en nuestro tiempo.

“Al aumentar nuestros conocimientos sobre el Universo, también aumentan los puntos de contacto con lo desconocido" 1
Rafael Alemañ (*)

Adelantos digitalSobre el principio y el fin del Universo, ¿sabemos algo a ciencia cierta?
Rafael Alemañ    –Pese a todas las reservas que puedan aplicarse a la investigación científica de fenómenos tan alejados de nuestra experiencia cotidiana, no cabe dudar que es mucho lo que se ha conseguido avanzar en el terreno de la cosmología a lo largo del siglo XX y lo que ha transcurrido del XXI. Durante un periodo muy prolongado la cosmología pareció condenada a permanecer como una rama meramente discursiva de la filosofía sin conexión con los datos empíricos que manejan las ciencias naturales. Por fortuna, la relatividad general de Einstein nos proporcionó un marco general para la comprensión del universo material en su conjunto, mientras que los avances técnicos acaecidos en el siglo pasado comenzaron proporcionar el caudal de datos que permitiesen poner a prueba algunas de las hipótesis y pronósticos de la naciente ciencia cosmológica. Con todo y ello, también es verdad que la cosmología se caracteriza por ciertas peculiaridades que singularizan su objeto de estudio. Una de ellas consiste en que el universo es el único sistema material sin entorno.

     —¿Qué le debemos al estudio del Cosmos?
     —
La Cosmología ha sido el ámbito privilegiado, a la vez que arduo, en el que se han podido poner a prueba las más profundas teorías de la física fundamental. Tanto la relatividad einsteiniana como la teoría cuántica se convierten en herramientas indispensables cuando nos aventuramos a vislumbrar los entresijos de la realidad en escalas de tiempo y espacio inimaginablemente grandes e inconcebiblemente pequeñas. Tanto así que suele hablarse de cosmomicrofísica al mencionar la conjunción no siempre armoniosa de la cosmología y de la física de partículas elementales, cuando esta última se revela imprescindible para avanzar en el entendimiento de los primeros instantes de existencia del universo.
     Pero, por encima de todo, la cosmología nos ha permitido plantearnos en toda su envergadura las preguntas existenciales más abarcadoras cuya propia grandeza nos define como seres humanos: ¿De dónde venimos?, ¿hacia dónde nos encaminamos?, ¿habitamos un universo infinito?, ¿cuál es la composición ultima de todo cuanto existe? Estos interrogantes y muchos otros quizás nunca obtengan una respuesta definitiva, pero aun así el hecho mismo de no cejar en su búsqueda nos otorga la dignidad que solo distingue a los seres racionales.

“Al aumentar nuestros conocimientos sobre el Universo, también aumentan los puntos de contacto con lo desconocido" 2

—¿Por qué algunos hablan del “mito del Cosmos”?
–Esa es una cuestión que yo también me he planteado a veces. Siempre es posible encontrar escépticos que plantean dudas sobre la pertinencia y veracidad de cualquier asunto, lo cual no es malo si se hace razonadamente. Con cierta frecuencia escuchamos en determinados ambientes que la cosmología no debe ser considerada una ciencia natural puesto que nadie tiene percepción directa del universo en su totalidad. Sin embargo, esos mismos críticos no ponen reparos a los estudios sobre quarks o acerca de los núcleos estelares, digamos, aunque tampoco de ellos podamos tener una experiencia directa.

«La Cosmología nos permite plantearnos en toda su envergadura las preguntas existenciales de mayor grandeza»

     Otra objeción planteada a menudo contra la cosmología subraya que no podemos establecer leyes generales sobre el Universo, al ser un sistema único, en el mismo sentido en que descubrimos leyes que rigen el comportamiento de los gases o las bacterias. Aquí reside un error sobre el grado de generalidad exigible a los diversos tipos de leyes naturales. Cierto es que contamos tan solo con un Universo (de hecho, ese es el significado de la palabra “Universo”), pero en tal caso las leyes que lo gobiernan se refieren a la evolución de sus propiedades con el tiempo y a la interacción de alguna de sus partes con el resto del sistema global.

     —Si la materia ordinaria es sólo el 25% del Universo conocido, ¿hasta qué punto es “conocido”?
     –Honestamente, hemos de reconocer que es muy poco lo que sabemos del Universo en comparación con aquello de lo que ahora somos conscientes que ignoramos. La “materia oscura”, así como la también llamada “energía oscura”, son buenos ejemplos de ello. Resulta muy ilustrativo insistir en el hecho de que gracias al progreso de la cosmología nuestros conocimientos sobre el universo crecen y, al aumentar el perímetro de sus fronteras, los puntos de contacto con lo desconocido también se incrementan. Por ello, aunque pueda antojársenos paradójico, cuanto más sabemos más conscientes somos de nuestra ignorancia.

     —¿Puede decirse que algunos peldaños de la Cosmología actual se sustentan sobre fantasías no comprobadas, como “inflatón”, “gravastar”, “agujero blanco”, “cuerdas cósmicas”…?
     –En buena medida, así es, aunque a no pocos autores les incomode reconocerlo. No se trata tanto de que la moderna cosmología se apoye en quimeras si bien muchos podrían opinar así como de la necesidad de manejar ciertas hipótesis auxiliares altamente controvertidas para aplicar en la práctica las grandes teorías generales al universo en su conjunto. Cuando esas hipótesis auxiliares se alejan más y más de la física sólidamente establecida corremos el riesgo de asentar nuestras más elaboradas construcciones teóricas sobre especulaciones desbocadas que apenas enlazan con la realidad que pretenden describir. Un ejemplo de ello es la polémica sobre el denominado “multiverso”. Pocas veces nos paramos a pensar que el universo porta en sí mismo el espacio y el tiempo que lo define como tal. Siendo así, jamás podríamos interaccionar con estos presuntos universos ajenos a nuestro espacio-tiempo. En caso contrario, si admitimos que forman parte de nuestro propio espacio-tiempo, ya no serían “otros universos”, sino meramente partes del nuestro. Puede parecer una burda disputa terminológica y este es tan solo un caso pero encierra aristas epistemológicas muy afiladas que acaso pongan en duda la legitimidad de ciertas líneas de investigación.

“Al aumentar nuestros conocimientos sobre el Universo, también aumentan los puntos de contacto con lo desconocido" 3
Albert Einstein

—Tanto la Física relativista como la cuántica parecen describir bien la realidad siempre que la una no tenga en cuenta a la otra. ¿Eso es así o es sólo una percepción?
–Es exactamente así, aun cuando la mayoría de los especialistas tienden a suponer que la física cuántica y la relativista encajan bien si nos limitamos al dominio de la relatividad especial, dejando fuera la gravitación. La divulgación científica de calidad se ha ocupado de difundir las abrumadoras dificultades que enfrenta el empeño de unificar todas las fuerzas fundamentales de la naturaleza en un marco teórico que obedezca a la vez los requisitos cuánticos y las exigencias de la relatividad general. No obstante, se olvida que incluso limitándonos a la relatividad especial asoman ciertas incompatibilidades que suelen orillarse con pudor. Una de ellas, por ejemplo, estriba en el hecho de que la relatividad especial es una teoría geométrica del espacio-tiempo físico, lo que no se concilia bien con el armazón formal radicalmente distinto que sustenta la teoría cuántica. Por tanto, las probabilidades cuánticas, que son un elemento absolutamente crucial de esta teoría, carecen de una contrapartida geométrica que pueda jugar algún papel objetivo en el espacio-tiempo de la relatividad especial.

“El viaje en el tiempo ha sido una de las ensoñaciones más antiguas y queridas del género humano»

     —Para ser relativo el tiempo, la edad del Universo se ha establecido en una cifra (13.700 millones de años) bastante concreta….
     –Así ocurre porque escogemos una referencia convencional para determinar el tiempo en el que expresar la evolución del universo. Que las escalas cronométricas de los distintos sistemas de referencias sean igualmente válidas en un sentido físico profundo no nos impide escoger alguna de ellas como la más conveniente para describir un cierto fenómeno o proceso. En el caso del tiempo cósmico, se toma como referencia convencional el tiempo que mediría un observador ideal que permaneciese en reposo con respecto al centro de masas de nuestro cumulo de galaxias. Obviamente, en la elección convencional de esta escala de tiempos se hallan involucradas números e hipótesis de uniformidad y regularidad del universo que pueden cuestionarse como cualesquiera otras, pero pese a ello el procedimiento resulta plenamente legítimo.

“Al aumentar nuestros conocimientos sobre el Universo, también aumentan los puntos de contacto con lo desconocido" 4
Stephen Hawking

     —Ha tratado ud. en otras ocasiones, y en este libro también, la idea de viajar en el tiempo. ¿Puede ser algo más que una idea?
     –El viaje en el tiempo ha sido una de las ensoñaciones más antiguas y queridas del género humano, tal vez porque supondría la posibilidad de enmendar los errores que todos vamos cometiendo a lo largo de nuestras vidas. Por suerte o por desgracia, esa clase de regreso al pasado resulta ser una imposibilidad física que introduciría contradicciones insalvables en la urdimbre lógica de la realidad. Por comparación con la geometría ordinaria que todos conocemos, sería como permitir que una misma línea fuese recta y curva a la vez. El viaje en el tiempo, que siempre se asocia con un retorno a momentos pretéritos ya que todos estamos viajando permanentemente hacia el futuro conforme el tiempo transcurre, quedará relegado por siempre al reino de la fantasía y del arte, lo que no es un honor pequeño.

     —Hay científicos que creen que el Universo fue hecho “pensando” en nosotros….
      –Cualquier creencia en un orden superior que gobierna la realidad material en la que existimos resulta muy respetable, siempre y cuando tengamos presente que esa clase de convicciones no deben nublar nuestros juicios sobre los datos objetivos disponibles y las conclusiones lógicas que cabe extraer de ellos. Si el Universo fue diseñado para acoger criaturas inteligentes no necesariamente a la especie humana en solitario carecemos de evidencia suficiente al respecto, más allá de vagas impresiones personales o adhesiones emotivas a la magnificencia de un universo tan soberbio y majestuoso que abruma por igual nuestro entendimiento y nuestro sentido estético.

Cosmología. Mundos en colisión
Cúmulo bala: galaxias en colisión

”Si descubriéramos que las constantes universales no han sido siempre las mismas, tendríamos que replantearnos la edad y el tamaño del Cosmos»

     —Si termináramos descubriendo que las leyes físicas —por ejemplo, la velocidad de la luz—no han sido siempre las mismas, ¿qué se nos caería?
     –Sin duda, en tal caso, habríamos de revisar muchas conclusiones que ahora tenemos por seguras y definitivas, precisamente porque damos por descontada la permanencia e invariabilidad de las constantes universales, que por esa razón reciben su nombre. Uno de los primeros aspectos a reconsiderar sería la edad y el tamaño del cosmos, dado que una velocidad de la luz cambiante con la época cósmica alteraría todas nuestras estimaciones en esos asuntos. Sin embargo, por ahora no contamos con indicios sólidos que apunten en esa dirección. Por ejemplo, multitud de procesos subatómicos, algunos de cuyos parámetros dependen del valor de la velocidad de la luz, corroboran la constancia de esta en todo lugar y en todo instante de la historia cósmica.

     —¿Qué fundamentos de la Cosmología actual pondría ud. en entredicho?
     –El ambiente general en la comunidad de cosmólogos, aunque no se exprese en público, sugiere la idea de que quizás la dificultad de obtener datos observacionales ha impulsado especulaciones excesivamente desligadas de una posible verificación que las confirmen o la desmientan, y eso siempre encierra un grave peligro. Corremos el riesgo de amontonar ficciones sobre ficciones hasta que finalmente nuestras teorías pierdan cualquier contacto con la realidad física a la que en último término deben ser leales. Los multiversos, los agujeros de gusano o los agujeros blancos, entre muchos otros ejemplos, son buenos candidatos a la categoría de elucubración que el tiempo muy probablemente matizará o descartará.

«Agujeros de gusano, multiversos, agujeros blancos, etc, podrían resultar sólo elucubraciones»

     –De todos los indicios pendientes de una explicación completa, ¿cuál es, a su juicio, el que más cerca se queda de representar un testimonio de vida extraterrestre?
     –Lamentablemente, creo que ninguno. Ni la señal Wow detectada radiotelescópicamente en 1977, ni el extraño comportamiento de la estrella Tabby, ni tampoco las reivindicaciones filo-alienígenas del astrónomo Avi Loeb acerca del cuerpo interestelar Oumaouma, resultan convincentes a día de hoy. Quizás en un futuro ojalá que cercano- podamos acumular evidencias que acrediten la plausibilidad de vida extraterrestre inteligente, pero lo cierto es que en la actualidad carecemos de ellas. Cuestión distinta es el posible hallazgo de vida microbiana en otros astros de nuestro sistema solar. Esa es una situación mucho más probable y su éxito próximo dependerá de los esfuerzos tecnológicos y financieros que estemos dispuestos a invertir en ello.

«Quizá el futuro cuente con alguna evidencia de vida extraterrestre inteligente, pero hoy no la hay».

Representación de un agujero negro

—Se ha saltado ud. una regla no escrita para la divulgación científica: la de no poner fórmulas matemáticas….
Se dice que en la primera edición de su muy exitosa Historia del Tiempo, Stephen Hawking recibió la advertencia de que por cada ecuación que introdujese en el texto el público interesado se iría reduciendo en un determinado porcentaje. Esta anécdota, acaso apócrifa, refuerza la leyenda negra que sobre las matemáticas impera en la mundo actual. El individuo corriente cada vez desea dedicar menos energías a pensar por sí mismo, y el temor reverencial a las matemáticas cuando existe suele ser una manifestación particular de este suicidio espiritual. A mi juicio, la clave reside en el tipo de texto, la cantidad de ecuaciones que contiene y el papel que estas juegan en el cuerpo del escrito. Las matemáticas, al fin y al cabo, son una forma de lenguaje y si se explican adecuadamente permiten condensar en unos pocos símbolos una ingente cantidad de información con un significado preciso y coherente.

     Imaginemos que no se permitiese introducir pentagramas o notas musicales en un libro sobre solfeo; nos parecería absurdo que la historia de este arte se relatase sin exponer siquiera los rudimentos de su lenguaje. Algo así sucede en la divulgación científica que aspira a superar el nivel de las curiosidades que cualquiera puede encontrar en un periódico o un noticiario televisivo. Exponer y explicar algunas de la relaciones formales entre las variables que rigen nuestro cosmos añade un elemento de fascinación y elegancia a lo que de otro modo podría convertirse fácilmente en un mero anecdotario. Además, nunca debemos subestimar la sagacidad de nuestro público, como me temo que hicieron los consejeros de Hawking.

«Excluir las fórmulas matemáticas en un libro científico sería como hacerlo con los pentagramas en uno de música»

  –¿Cuál es, ahora mismo, el mayor misterio para la Cosmología?
    —Desde finales del siglo XX, parece que tenemos mayor certeza sobre el destino final del universo una expansión interminable que sobre su origen y composición. Y muy probablemente estas dos cuestiones se hallan relacionadas. El nacimiento del Cosmos, que es tanto como decir el surgimiento del espacio-tiempo y la materia, debió obedecer a algún mecanismo que hasta hoy es para nosotros un completo enigma. Por otra parte, no es descabellado pensar que dicho mecanismo se halla íntimamente relacionado con el contenido del Universo al que dio lugar. Bien podría ser que al disipar incógnitas como la “materia oscura” y la “energía oscura” contribuyésemos a la apertura de las puertas de la Creación. Pero para llegar a ello todavía nos queda presumiblemente un largo y tortuosos camino por delante.


(*)Rafael Andrés Alemañ Berenguer es químico, físico e investigador de la Universidad de Alicante. Es autor de libros como “La Naturaleza imaginada: ¿es matemático el mundo?”,“Historia de la evolución”, “Más allá del límite”, etc.

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