Razón y revolución
Filosofía marxista y ciencia moderna


Autores Alan Woods y Ted Grant

..Fundación Federico Engels


 

Parte Dos: Tiempo, espacio y moción

9. El big bang (2)

 

¿Materia oscura?

Cada vez que la teoría del big bang entra en dificultades, en lugar de abandonarla, sus seguidores simplemente mueven los postes, introduciendo asunciones nuevas e incluso más arbitrarias para apuntalarla. Por ejemplo, la teoría necesita una cierta cantidad de materia en el universo. Si el universo se creó hace 15.000 millones de años, como predice el modelo, simplemente no ha habido tiempo suficiente para que toda la materia que observamos se haya congelado en galaxias como la Vía Láctea, sin la ayuda de la "materia oscura" invisible. Según los cosmólogos del big bang, para que las galaxias se formasen en el big bang, tiene que haber suficiente materia en el universo para llegar a detener su expansión por la ley de la gravedad. Esto significaría una densidad de aproximadamente diez átomos por metro cúbico de espacio. En realidad la cantidad de materia presente en el universo observable es de aproximadamente un átomo por cada diez metros cúbicos -cien veces menos que la cantidad predicha por la teoría-

Los cosmólogos decidieron representar la densidad del universo como una ratio de la densidad necesaria para detener la expansión. Esta ratio se denomina omega. Por lo tanto si omega fuese igual a 1, sería justamente suficiente para detener la expansión. Desgraciadamente, la ratio real observada es de 0,01 o 0,02. Aproximadamente el 99% de la materia necesaria "ha desaparecido". ¿Cómo resolvemos el problema? Muy fácil. En la medida en que la teoría necesita que la materia este ahí, simplemente fijaron arbitrariamente el valor de omega en casi 1, ¡y empezaron una frenética búsqueda de la materia perdida! El primer problema al que se enfrenta el big bang es el origen de las galaxias. ¿Cómo puede ser que una radiación de fondo tan extremadamente uniforme produjese un universo tan "abollado"? Supuestamente las llamadas "ondulaciones" (anisotropias) en la radiación eran un reflejo de la formación de agrupaciones de materia alrededor de las cuales se unieron las galaxias. Pero las irregularidades observadas eran demasiado pequeñas como para ser responsables de la formación de las galaxias, a menos que hubiese mucha más materia, y por lo tanto gravedad, de la que parece haber. Para ser exactos, la materia real es sólo un 1% de la necesaria.

De ahí viene la noción de la "materia fría oscura". Es importante darse cuenta de que nadie ha visto nunca tal cosa. Su existencia se planteó hace unos diez años, para llenar un agujero embarazoso en la teoría. En la medida en que sólo podemos ver un 1 o 2% del universo se planteó que el 99% restante estaba compuesto de materia invisible, que es fría y oscura, que no emite ningún tipo de radiación. Después de una década de búsqueda, todavía no se ha conseguido observar una sola de estas partículas extrañas. Sin embargo ocupan un papel central en la teoría, simplemente porque esta requiere de su existencia.

Por suerte es posible calcular con bastante precisión la cantidad de materia que hay en el universo observable. Es alrededor de un átomo por cada diez metros cúbicos de espacio. Esto es cien veces menos que la cantidad requerida por la teoría del big bang. Pero, como dicen los periodistas, ¡no dejes que los hechos te estropeen una buena historia! Si no hay suficiente materia en el universo para cuadrar la teoría, entonces tiene que haber una enorme cantidad de materia que no podemos ver. Como dice Brent Tully: "es molesto ver como hay una nueva teoría cada vez que hay una nueva observación".

En este momento los defensores del big bang decidieron llamar al Séptimo de Caballería en forma de los físicos de partículas. La tarea para la que fueron llamados haría palidecer todas las hazañas de John Wayne. Lo más que este había llegado a hacer era encontrar algunos niños y mujeres desafortunados raptados por los indios. Pero cuando los cosmólogos llamaron a sus colegas que estaban ocupados investigando los misterios del "espacio interior", su petición era un poco más ambiciosa. Les pidieron que encontrasen algo así como el 99% de la materia del universo que, desconsideradamente, había "desaparecido". A no ser que la encontrasen, sus ecuaciones simplemente no cuadrarían, y la teoría estándar del origen del universo estaría en dificultades.

En su libro, Eric Lerner detalla toda una serie de observaciones, cuyos resultados han sido publicados en revistas científicas, que refutan completamente la idea de la materia oscura. Sin embargo, a pesar de toda la evidencia, los defensores del big bang continúan comportándose como aquel profesor que se negaba a mirar por el telescopio para comprobar la corrección de las teorías de Galileo. La materia oscura tiene que existir, ¡por que nuestra teoría lo exige!

"La prueba de la teoría científica", escribe Lerner, "es la correspondencia de predicciones y observación, y el big bang ha suspendido. Predice que no debería haber en el universo objetos más viejos que veinte mil millones de años ni mayores que 150 millones de años luz de anchura. Existen. Predice que el universo, a una escala tan grande, debería ser uniforme y homogéneo. El universo no lo es. La teoría predice que, para producir las galaxias que vemos a nuestro alrededor a partir de las fluctuaciones débiles evidentes en las microondas de fondo, tendría que haber cien veces más materia oscura que materia visible. No hay evidencia de que exista ninguna materia oscura. Y si no hay materia oscura, predice la teoría, no se formarán galaxias. Y sin embargo las hay, esparcidas por todo el cielo. Vivimos en una de ellas".57

Alan Guth consiguió descartar algunas de las objeciones al big bang, pero sólo planteando la versión más fantástica y arbitraria de la teoría que nunca se haya visto. No decía qué era la "materia oscura" sino que simplemente les daba a los cosmólogos una justificación teórica para su existencia. El significado real es que estableció un vínculo entre la cosmología y la física de partículas que se ha mantenido desde entonces. El problema es que la tendencia general de la física teórica, como en la cosmología, ha sido recurrir cada vez más a asunciones matemáticas a priori para justificar sus teorías, haciendo muy pocas predicciones que se puedan demostrar en la práctica. Las teorías resultantes cada vez tienen un carácter más arbitrario y fantástico, y frecuentemente parecen tener más en común con la ciencia ficción que con otra cosa.

De hecho, los físicos de partículas que corrieron a ayudar la cosmología tenían ya bastantes problemas propios. Alan Guth y otros estaban intentando descubrir una Gran Teoría Universal (GUT), que unificaría las tres fuerzas básicas que operan a pequeña escala en la naturaleza, electromagnetismo, la fuerza débil (que provoca decadencia radioactiva), y la fuerza fuerte (que mantiene unido el núcleo, y es responsable de la liberación de energía nuclear). Esperaban poder repetir el Éxito de Maxwell cien años atrás, que había demostrado que la electricidad y el magnetismo eran la misma fuerza. Los físicos de partículas estaban encantados de entrar en una alianza con los cosmólogos, esperando encontrar en el cielo una respuesta a los problemas que ellos mismos tenían. En realidad todo su punto de vista era similar. Prácticamente sin ninguna referencia en la observación, se basaban en una serie de modelos matemáticos, que muchas veces no eran más que pura especulación. Han surgido teorías como setas, cada una más fantástica que la anterior. La teoría de la "inflación" está metida en todo esto.

¡El neutrino al rescate!

La tozudez con la que los defensores del big bang se aferran a sus posiciones frecuentemente les lleva a dar los saltos mortales más divertido. Habiendo buscado en vano el 99% de la "materia fría oscura" perdida, no consiguieron encontrar nada que se acercase a las cantidades que necesitaba la teoría, para impedir que el universo continuase expandiéndose para siempre. El 18 de diciembre de 1993 The New Scientist publicó un artículo titulado Universe Will Expand Forever (El universo se expandirá para siempre). Aquí se admitía que "un grupo de galaxias en la constelación de Cepheus contiene mucha menos materia invisible que la que se había pensado hace unos meses", y que las afirmaciones anteriores de astrónomos americanos estaban "basadas en análisis defectuosos". Unas cuantas reputaciones científicas están en el alero, por no mencionar cientos de millones de dólares en becas de investigación. ¿Puede ser que esto tenga alguna relación con el fanatismo con que defienden el big bang? Como siempre, ven lo que quieren ver. ¡Los hechos se tienen que ajustar a la teoría!

El fracaso evidente al no encontrar la "materia fría oscura", cuya existencia es esencial para la supervivencia de la teoría, estaba provocando malestar en los sectores más reflexivos de la comunidad científica. Un editorial del The New Scientist, publicado el 4 de junio de 1994 con el sugerente título de A Folly of Our Time? (¿Un desatino de nuestro tiempo?) comparaba la idea de la materia oscura con el desacreditado concepto victoriano del ‘Éter', un medio invisible, a través del que se pensaba que las ondas de luz viajaban en el espacio:

"Era invisible, ubicuo y en el siglo XIX todos científicos creían en Él. Era, por supuesto, el Éter, el medio en el que creían que se propagaba la luz, y resultó ser un fantasma. La luz no necesita un medio para propagarse, a diferencia del sonido.

"Ahora, a finales del siglo XX, los físicos se encuentran en una situación similar a la de sus colegas victorianos. Una vez más tiene fe en algo que es invisible y ubicuo. Esta vez es la materia oscura".

En este momento se podría esperar que un científico serio se empezase a preguntar si no hay algo equivocado en su teoría. El mismo editorial añade:

"En cosmología, los parámetros libres parecen extenderse como un reguero de pólvora. Si las observaciones no encajan en la teoría, lo cosmólogos parece que se contentan con añadir simplemente nuevas variables. Poniendo parches a la teoría continuamente, nos podemos estar perdiendo alguna Gran Idea". Pues sí. Pero no dejemos que los "hechos" se interpongan. Como un mago sacándose un conejo del sombrero, de repente han descubierto, ¡el neutrino!

El neutrino, que es una partícula subatómica, es descrito por B. Hoffmann como "una incertidumbre fluctuante entre la existencia y la no existencia". Es decir, en el lenguaje de la dialéctica, son y no son. ¿Cómo se puede reconciliar este fenómeno con la ley de la identidad que afirma categóricamente que una cosa o es o no es? Enfrentados a este tipo de dilemas, que aparecen una y otra vez en el mundo de las partículas subatómicas descrito por la mecánica cuántica, existe la tendencia a recurrir a formulaciones de dudosa validez científica, como la idea de que el neutrino era una partícula sin masa ni carga. La opinión inicial, que todavía mantienen muchos científicos, era que el neutrino no tenía masa, y en la medida en que la carga eléctrica no puede existir sin masa, la conclusión inevitable era que el neutrino tampoco podía tener carga.

Los neutrinos son partículas extremadamente pequeñas, y por lo tanto muy difíciles de detectar. En un primer momento se planteó la existencia del neutrino para explicar la discrepancia entre la cantidad de energía presente en partículas emitidas por el núcleo. Parecía como si se perdiese cierta cantidad de energía, de la que no se podía dar cuenta. En la medida en que la ley de la conservación de la energía plantea que esta no se puede crear ni destruir este fenómeno requería otra explicación. Aunque parece que el físico idealista Niels Bohr estaba dispuesto a tirar por la borda la ley de la conservación de la energía en 1930, se vio que esto era un poco precipitado. La discrepancia fue explicada por el descubrimiento de una partícula hasta entonces desconocida -el neutrino- .

Los neutrinos que se forman en el núcleo del sol a una temperatura de 15 millones de grados centígrados, moviéndose a la velocidad de la luz, alcanzan la superficie solar en tres segundos. Inundan el universo formando una corriente, pasando a través de la materia sólida, aparentemente sin ningún tipo de interacción con esta. Los neutrinos son tan pequeños que pasan a través de la tierra. Estas partículas tan evasivas son tan pequeñas que su interacción con otras formas de materia es mínima. Pueden pasar a través de la tierra e incluso a través del plomo, sin dejar rastro. De hecho billones de neutrinos están pasando a través de tu cuerpo mientras lees estas líneas. Pero la posibilidad de que uno de ellos pueda quedar atrapado es mínima, por lo tanto no hay que preocuparse. Se ha calculado que un neutrino puede atravesar plomo sólido de un espesor de 100 años luz, con solo una probabilidad del 50% de ser absorbido. Esta es la razón por la que fue tan difícil detectarlos. De hecho es difícil imaginar como una partícula que es tan pequeña que se pensó que no tenía ni masa ni carga y que puede atravesar 100 años luz de plomo, pudo llegar a ser detectada. Pero lo fue.

Parece que algunos neutrinos pueden ser detenidos por el equivalente de una décima parte de una pulgada de plomo. En 1956, utilizando un ingenioso experimento, unos científicos americanos consiguieron atrapar un antineutrino. En 1968 descubrieron neutrinos del sol, aunque sólo una tercera parte de los predichos por las teorías del momento. Sin duda el neutrino tenía propiedades que no se pudieron detectar inmediatamente. Siendo tan pequeño esto no es de extrañar. Pero la idea de una forma de materia a la que le faltaban las propiedades más básicas de la materia era claramente una contradicción en sí misma. Al final el problema se resolvió por dos fuentes totalmente diferentes. En primer lugar, uno de los descubridores del neutrino, Frederick Reines anunció en 1980 que había descubierto la existencia de oscilación de neutrinos en un experimento. Esto indicaría que el neutrino tiene masa, pero los resultados de Reines no fueron considerados concluyentes.

Sin embargo, científicos soviéticos, en un experimento totalmente diferente, demostraron que los electrón-neutrinos tienen una masa, que podría llegar a ser de 40 electrón voltios. Esto es sólo 1/13.000 parte de la masa de un electrón, que a su vez es 1/2.000 parte de la masa de un protón, con lo cual no es sorprendente que durante tanto tiempo se pensase que no tenían masa.

Hasta hace poco, el punto de vista general de la comunidad científica era que el neutrino no tenía ni masa ni carga. Ahora, de repente, han cambiado de opinión y declaran que el neutrino tiene masa ¾ y quizás bastante¾ . ¡Esta es la conversión más sorprendente desde que San Pablo se cayó del caballo camino de Damasco! En realidad tanta prisa nos puede hacer sospechar sobre los auténticos motivos detrás de esta conversión milagrosa. ¿No podría ser que estuviesen tan desesperados por su fracaso en relación a la "materia fría oscura" que finalmente hayan decidido dar un giro de 180º hacia el neutrino? ¡No podemos más que imaginarnos lo que Sherlock Holmes le hubiese dicho al Dr. Watson!

A pesar de todos los enormes avances en el campo de la investigación de partículas, la situación actual es confusa. Se han descubierto cientos de nuevas partículas, pero sigue sin haber una teoría general satisfactoria capaz de introducir un poco de orden, al igual que hizo Mendeleyev en el campo de la química. Actualmente hay un intento de unificar las fuerzas fundamentales de la naturaleza agrupándolas en cuatro capítulos: gravedad, electromagnetismo, y fuerza nuclear "fuerte" y "débil", cada una de las cuales funciona a un nivel diferente.

La gravedad funciona a nivel cosmológico, manteniendo unidas las estrellas, planetas y galaxias. El electromagnetismo une los átomos en moléculas, transporta fotones del sol y las estrellas, y enciende las sinapsis del cerebro. La fuerza fuerte mantiene los protones y neutrones unidos dentro de los núcleos atómicos. La fuerza débil se expresa en la transmutación de átomos inestables durante la decadencia radioactiva. Estas dos últimas fuerzas operan a muy pequeña escala. Sin embargo no hay razón para suponer que esta organización sea la última palabra sobre el asunto, en algunos sentidos es una noción arbitraria.

Hay grandes diferencias entre estas fuerzas. La gravitación afecta todas las formas de materia y energía, mientras que la fuerza fuerte sólo afecta a una clase de partículas. Sin embargo la gravedad es cien millones de billones de billones de billones de veces más débil que la fuerza nuclear fuerte. Más importante todavía, no está claro porque no tendría que haber una fuerza opuesta a la gravedad, cuando el electromagnetismo se manifiesta como carga eléctrica positiva y como carga eléctrica negativa. Este problema, que Einstein intentó solucionar, sigue sin resolverse, y tiene una implicación decisiva en toda la discusión sobre la naturaleza del universo. Cada fuerza se relaciona con un conjunto de ecuaciones, implicando unos veinte parámetros diferentes. Estos dan resultados, pero nadie sabe porqué.

La llamada Gran Teoría Unificada (GUTs) plantea la idea de que la propia materia podría ser solamente una fase pasajera de la evolución del universo. Sin embargo la predicción de la GUTs de que los protones decaen no ha sido demostrada, invalidando así por lo menos la versión más simple de la GUTs. En un intento de entender sus propios descubrimientos, algunos científicos se han embarcado en teorías cada vez más fantásticas, como las llamadas teorías de la "supersimetría" (SUSYs) que plantean que el universo se construyó originalmente sobre más de cuatro dimensiones. Según esta noción, el universo podría haber empezado, por ejemplo, con diez dimensiones, pero desgraciadamente todas menos cuatro colapsaron durante el big bang y ahora son demasiado pequeñas para poder ser observadas.

Aparentemente estos objetos son las propias partículas subatómicas, que supuestamente son quanta de materia y energía que se condensaron a partir del espacio puro. De esta manera saltan de una especulación metafísica a la siguiente en un intento vano de explicar los fenómenos fundamentales del universo. La supersimetría plantea que el universo empezó en un estado de perfección absoluta. En palabras de Stephen Hawking, "el universo primitivo era más simple, y era mucho más atractivo, porque era más simple". Algunos científicos incluso tratan de justificar este tipo de especulación mística en base a criterios estéticos. Se supone que la simetría absoluta es bella. De esta manera nos encontramos de nuevo en la atmósfera rarificada del idealismo de Platón.

En la realidad la naturaleza no se caracteriza por la simetría absoluta, sino que está llena de contradicciones, irregularidades, cataclismos y bruscas rupturas de la continuidad. La propia vida es una prueba de esta afirmación. En cualquier sistema vivo, el equilibrio absoluto significa la muerte. La contradicción que podemos ver aquí es tan vieja como la historia del pensamiento humano. Es la contradicción entre las abstracciones "perfectas" del pensamiento humano y las irregularidades e "imperfecciones" necesarias que caracterizan el mundo material real. El problema parte del hecho de que las fórmulas matemáticas abstractas, que pueden o no ser bellas, no representan adecuadamente el mundo real de la naturaleza. Suponerlo es un error metodológico de primera magnitud, y necesariamente nos lleva a sacar conclusiones falsas.

Problemas con la constante de Hubble

Actualmente existe una fuerte polémica entre los defensores del big bang en relación a la supuesta edad del universo. De hecho, el "modelo estándar" en su conjunto está en crisis. Observamos el espectáculo de los respetable hombres de ciencia atacándose los unos a los otros en público utilizando un vocabulario no precisamente de lo más caballeroso. Y todo por la llamada constante de Hubble. Es la fórmula con la que se mide la velocidad a la que se mueven las cosas en el universo, y es de vital importancia para los que quieren descubrir la edad y el tamaño del universo. ¡El problema es que nadie sabe lo que es!

Edwin Hubble aseguró que la velocidad con la que se separan las galaxias era proporcional a su distancia de nosotros, cuanto más lejos, más rápidamente se movían. Esto se expresa en la Ley de Hubble -v (velocidad) = H x d (distancia)- . En esta ecuación, la H se conoce como constante de Hubble. Para poder medirla necesitamos tener dos valores: la velocidad y la distancia de una galaxia en concreto. La velocidad se puede calcular por el desplazamiento al rojo. Pero la distancia entre galaxias no se puede medir con una regla. De hecho, no existen instrumentos fiables para medir distancias tan grandes. ÁY aquí está el problema! Los expertos no se ponen de acuerdo sobre el valor real de la constante de Hubble, como quedó cómicamente claro en un reciente programa de televisión en Channel 4:

"Michael Pierre dice que, sin duda, la constante de Hubble es 85, Gustaf Tamman asegura que es 50, George Jacobi 80, Brian Schmidt 70, Michael Robinson 50, y John Tonry 80. La diferencia entre 50 y 80 puede parecer no muy grande" dice el folleto de Channel 4, "pero es crucial para la edad del universo. Si la constante es muy alta, los astrónomos podrían estar en el proceso de demostrar la falsedad de su teoría más importante."

La importancia de esto es que cuanto mayor sea Hubble, más rápidamente se mueven las cosas, y más cerca en el pasado es el momento en que el big bang supuestamente tuvo lugar. En los últimos años se han aplicado nuevas técnicas para medir la distancia de las galaxias, lo que ha llevado a los astrónomos a revisar sus primeros cálculos drásticamente. Esto ha provocado consternación en la comunidad científica, puesto que los cálculos de la constante de Hubble han ido creciendo cada vez más. Las últimas estimaciones colocan la edad del universo a sólo 8.000 millones de años. ¡Esto significaría que hay estrellas que son más viejas que el universo! Esto es una contradicción flagrante -y no dialéctica, sino simplemente absurda-

"Bien", comenta Carlos Frank, citado en el mismo folleto, "si resulta que las edades de las estrellas son mayores que el tiempo de expansión del universo, deducido de la medición de la constante de Hubble y la medición de la densidad del universo, entonces tenemos una auténtica crisis. Sólo te queda una opción: tienes que abandonar las suposiciones básicas sobre las que se basa el modelo del universo. En este caso, tienes que abandonar algunas, quizás todas, de las suposiciones básicas sobre las que se basa la teoría del big bang".58

Prácticamente no existe ningún tipo de prueba empírica que apoye la teoría del big bang. La mayor parte del trabajo que se ha hecho para demostrarla es de carácter puramente teórico, basándose en fórmulas matemáticas esotéricas y complicadas. Las numerosas contradicciones entre el esquema preconcebido del "big bang" y la realidad observada han sido cubiertas cambiando constantemente las premisas para mantener a toda costa una teoría sobre la que se han construido tantas reputaciones académicas.

Según esta teoría nada en el universo puede ser más viejo que 15.000 millones de años. Pero hay pruebas que contradicen esta afirmación. En 1986, Brent Tully de la Universidad de Hawai descubrió enormes aglomeraciones de galaxias ("super-cúmulos") de 1.000 millones de años luz de longitud, 300 millones de años luz de ancho y 100 millones de años luz de espesor. Para que se pudieran haber formado objetos de este tamaño se necesitarían entre 80.000 y 100.000 millones de años luz, es decir entre cuatro y cinco veces más de lo permitido por los defensores del big bang. Desde entonces ha habido otros resultados que tienden a confirmar estas observaciones.

El The New Scientist (5 de febrero de 1994) traía un informe sobre el descubrimiento por parte de Charles Steidel del Massachusetts Institute of Technology y Donald Hamilton del California Institute of Technology en Pasadena, de un cúmulo de galaxias con implicaciones importantes para la teoría del big bang:

"El descubrimiento de un cúmulo de estas características significa problemas para las teorías de la materia oscura fría, que parten de la base que una gran parte de la masa del universo se encuentra en objetos fríos y oscuros como planetas o agujeros negros. Estas teorías predicen que el material del universo primitivo se agrupó empezando "por abajo", es decir, que las galaxias se formaron primero, y después se agruparon en cúmulos".

Como de costumbre, la reacción inicial de los astrónomos es recurrir a mover de nuevos los postes, ajustando la teoría para que encaje con los hechos. Mauro Giavalisco del Baltimore Space Telescope Science Institute "cree que podría ser posible explicar el nacimiento del primer cúmulo de galaxias con un desplazamiento al rojo de 3,4 afinando la teoría de la materia oscura fría. Pero añade una advertencia. ‘Si se encuentran diez cúmulos con un desplazamiento al rojo de 3,5 sería el fin de las teorías de la materia oscura fría'".

Podemos dar por supuesto que existen no diez, sino un número mucho mayor de estos enormes cúmulos y que serán descubiertos. Y estos, a su vez sólo representarán una parte minúscula de toda la materia que va mucho más allá de los límites del universo observable y se extiende hasta el infinito. Todo intento de poner un límite al universo material está condenado al fracaso. La materia no tiene fronteras, ni a nivel subatómico, ni en relación al tiempo y al espacio.

El gran crujido y el supercerebro

"Dies irae, dies illa
Solvet saeclum in favilla"
(Tomas de Celano, Dies irae)

"Ese día, el día de la ira,
convertirá el universo en ceniza".
(Canto fúnebre medieval)

De la misma manera en que no pueden ponerse de acuerdo sobre el origen del universo, tampoco se ponen de acuerdo sobre su supuesto final, ¡aunque todos están de acuerdo en que acabará muy mal! Según una escuela de pensamiento, llegará un momento en que la gravedad detendrá la expansión del universo, a partir de entonces todo el universo colapsará sobre sí mismo, llevando a un "gran crujido" ("big crunch") en el que acabaremos tal y como empezamos, de vuelta al huevo cósmico. ¡De eso nada! exclama otra escuela de defensores del big bang. La gravedad no es suficientemente fuerte como para eso. El universo simplemente seguirá expandiéndose indefinidamente, haciéndose cada vez más delgado, al igual que "Agustín que no quería comerse la sopa", hasta que llegue un momento en que se disipe en la noche oscura de la nada.

Hace décadas, Ted Grant, utilizando el método del materialismo dialéctico, demostró la falta de base tanto de la teoría del origen del universo del big bang como de la teoría alternativa del estado estacionario planteada por Fred Hoyle y H. Bondi. Más tarde, se demostró que la teoría del estado estacionario, basada en la creación continua de la materia a partir de la nada, era falsa. Por lo tanto la teoría del big bang "ganó" por incomparecencia del adversario, y sigue siendo defendida por la mayor parte de la comunidad científica. Desde el punto de vista del materialismo dialéctico, no tiene sentido hablar del "principio del tiempo", o de la "creación de la materia". Tiempo, espacio y moción son el modo de existencia de la materia, que no se puede crear ni destruir. El universo ha existido por todo el tiempo, como materia y (lo que es lo mismo) energía en constante cambio, movimiento y evolución. Todos los intentos de encontrar un "principio" o un "final" al universo material fracasarán inevitablemente. ¿Pero cómo explicarse esta extraña regresión al punto de vista medieval del sino del universo?

Aunque es absurdo intentar buscar un vínculo causal directo entre los procesos de la sociedad, la política y la economía, y el desarrollo de la ciencia (la relación no es ni automática ni directa, sino mucho más sutil), es difícil resistirse a sacar la conclusión de que el punto de vista pesimista de algunos científicos en relación al futuro del universo no es accidental, sino que está relacionado de alguna manera con el sentimiento general de que la sociedad ha llegado a un callejón sin salida. Se acerca el fin del mundo. Este no es un fenómeno nuevo. La misma sensación de estar sentenciado estaba presente en el período de declive del Imperio Romano y al final de la Edad Media. En cada caso, la idea de que el mundo llegaba a su fin reflejaba el hecho de que un sistema concreto de sociedad había agotado sus posibilidades y había llegado al momento de su extinción. Lo que era inminente no era el fin del mundo, sino el colapso del esclavismo y del feudalismo.

Tomemos la siguiente cita de The First Three Minutes (Los tres primeros minutos) del premio Nóbel Steven Weinberg:

"Para los seres humanos, es casi irresistible el creer que tenemos alguna relación especial con el Universo, que la vida humana no es solamente el resultado más o menos absurdo de una cadena de accidentes que se remonta a los tres primeros minutos, sino que de algún modo formábamos parte de Él desde el comienzo. Mientras escribo estas líneas, viajo en un avión a diez mil metros de altura, por encima de Wyoming, en viaje de vuelta de San Francisco a Boston. Debajo, la Tierra parece muy suave y confortable, salpicada de vaporosas nubes, con nieve que adquiere una tonalidad rosada a medida que el sol se pone y caminos que se extienden en línea recta por el campo de una ciudad a otra. Es difícil darse cuenta de que todo esto sólo es una minúscula parte de un universo abrumadoramente hostil. Aún más difícil es comprender que este Universo actual ha evolucionado desde una condición primitiva inefablemente extraña, y tiene ante sí una futura extinción en el frío eterno o el calor intolerable. Cuanto más comprensible parece el Universo, tanto más sin sentido parece también".59

Ya hemos visto como la teoría del big bang abre la puerta a la religión y todo tipo de ideas religiosas. Borrar la distinción entre ciencia y misticismo es retroceder 400 años atrás. Es un reflejo de la corriente de estado de ánimo irracional en la sociedad. E invariablemente lleva a conclusiones de tipo reaccionario. Tomemos por ejemplo una cuestión obscura y remota: "¿Los protones decaen?" Como ya hemos dicho esta es una de las predicciones de una de las ramas de la física de partículas moderna conocida como GUTs. Se han hecho todo tipo de experimentos sofisticados para demostrarlo. Y todos han fracasado. Y sin embargo siguen defendiendo la misma idea.

A continuación un ejemplo típico de la clase de literatura que plantean los partidarios de la teoría del big crunch:

"En los momentos finales, la gravedad pasa a ser la fuerza que lo domina todo, aplastando sin compasión materia y espacio. La curvatura del espacio-tiempo aumenta incluso más rápidamente. Regiones cada vez más grandes son comprimidas en volúmenes cada vez más pequeños. Según la teoría convencional, la implosión se hace infinitamente potente, aplastando toda la materia fuera de la existencia y arrasando cualquier cosa física, incluyendo el tiempo y el espacio mismos, en una singularidad espacio-temporal.

Este es el final

"El ‘big crunch' tal como lo entendemos, no es sólo el final de la materia. Es el final de todo. Debido a que el propio tiempo cesa en el big crunch, no tiene sentido preguntarse qué sucede después, de la misma manera que no tiene sentido preguntarse que sucedió antes del big bang. No hay "después" de ningún tipo para que suceda nada, no hay tiempo ni siquiera para la inactividad ni espacio para el vacío. Un universo que viene de la nada en el big bang desaparecerá en la nada en el big crunch, no dejando ni siquiera una memoria de sus gloriosos pocos millones de años de existencia".

La pregunta que sigue es un clásico del humor inconsciente: "¿Tendríamos que estar deprimidos por una perspectiva de este tipo?" se pregunta Paul Davies, ¡presumiblemente esperando una respuesta seria! Inmediatamente nos empieza a animar especulando sobre diferentes maneras en que la humanidad podría escapar a la destrucción. Inevitablemente inmediatamente nos encontramos en una especie de país de las maravillas a medio camino entre la religión y la ciencia ficción.

"Uno puede preguntarse si un superser que habitase el universo colapsante en sus momentos finales podría tener un número infinito de pensamientos y experiencias diferentes en el tiempo finito a su disposición".

Así que antes de que se acaben los tres minutos finales, la humanidad abandona su crudo cuerpo material y se convierte en espíritu puro, capaz de sobrevivir el final de todas las cosas transformándose en Supercerebro.

"Cualquier supercerebro tendría que ser muy agudo e intercambiar comunicaciones de una dirección a otra en la medida en que las oscilaciones llevasen el colapso más rápidamente en una dirección y después en otra. Si el ser puede mantener el ritmo, las propias oscilaciones podrían proporcionarle la energía necesaria para dirigir el proceso de pensamiento. Es más, en modelos matemáticos simples parece haber un número infinito de oscilaciones en la duración finita que termina en el big crunch. Esto provee una cantidad infinita de procesamiento de información, y por lo tanto, por hipótesis, un tiempo subjetivamente infinito para el superser. De esta manera el mundo mental podría no acabar nunca, aunque el mundo físico llega a un cese abrupto en el big crunch".60

¡Realmente hace falta un Supercerebro para entender este galimatías! Sería bonito pensar que el autor está bromeando. Desgraciadamente hemos leído demasiados pasajes de este tipo recientemente para estar seguros de esto. Si el big crunch significa "el final de todo", ¿qué le pasa a nuestro amigo el Supercerebro? Para empezar, sólo un idealista incorregible podría concebir un cerebro sin un cuerpo. Por supuesto que aquí se trata no de un cerebro cualquiera, sino de un Supercerebro. Incluso así nos podemos imaginar que le serían útiles una médula espinal y un sistema nervioso central; y que ese sistema nervioso, para ser justos, necesita un cuerpo; y que un cuerpo (incluso un Supercuerpo) generalmente necesita algún tipo de sustento, especialmente en la medida en que el cerebro es famoso por su glotonería, y absorbe un alto porcentaje del total de calorías consumidas incluso por un simple mortal. ¡Lógicamente un Supercerebro tendría un Superapetito! Pero por desgracia, en la medida en que el big crunch es el final de todas las cosas, nuestro pobre Supercerebro estaría sometido a una estricta dieta para el resto de la eternidad. Sólo nos queda la esperanza de que, siendo como es muy agudo, habrá tenido tiempo de tragarse una comida rápida antes de que se le hayan acabado los tres minutos. Con este pensamiento edificante nos despedimos del Supercerebro y volvemos a la realidad.

¿No es asombroso que, después de dos mil años de los mayores avances de la ciencia y la cultura humanas, nos encontremos de vuelta al Libro de las revelaciones? Engels advirtió ya hace cien años que, dando la espalda a la filosofía, los científicos acabarían inevitablemente en el "mundo de los espíritus". Desgraciadamente esta predicción ha resultado ser demasiado precisa.

¿Un "universo de plasma"?

El modelo estándar del universo nos ha llevado a un callejón sin salida, científico, moral y filosófico. La propia teoría está llena de agujeros. Y sin embargo sigue en pie, aunque se aguanta a duras penas, principalmente por la falta de una alternativa. Sin embargo algo se cuece en el mundo de la ciencia. Están empezando a tomar forma nuevas ideas, que no sólo rechazan el big bang, sino que parten de la idea de un universo infinito en cambio constante. Todavía es demasiado pronto para decir cual de estas teorías se verá confirmada. Una hipótesis interesante es la del "universo de plasma", planteada por el premio Nóbel de física sueco Hannes Alfvén. Aunque no podemos entrar en detalle en la teoría, pensamos que tenemos que mencionar por lo menos algunas de las ideas de Alfvén.

Alfvén pasó de la investigación de plasma en el laboratorio al estudio de cómo evoluciona el universo. El plasma está compuesto de gases calientes conductores de la electricidad. Ahora se sabe que el 99% de la materia del universo es plasma. Mientras que en un gas normal los electrones están ligados a un núcleo y no se pueden mover fácilmente, en un plasma, los electrones se separan por el intenso calor, lo que les permite moverse libremente. Los cosmólogos del plasma plantean un universo "entrecruzado por vastas corrientes eléctricas y potentes campos magnéticos, ordenados por el contrapunto cósmico del electromagnetismo y la gravedad".61 En los años 70, las sondas espaciales Pioneer y Voyager detectaron la presencia de corrientes eléctricas y campos magnéticos rellenados con filamentos de plasma alrededor de Júpiter, Saturno y Urano.

Científicos como Alfvén, Anthony Peratt y otros, han elaborado un modelo de universo dinámico, no estático, pero que no requiere un inicio en el tiempo. El fenómeno de la expansión de Hubble necesita una explicación. Pero no tiene porque ser necesariamente el big bang. Un big bang ciertamente provocaría una explosión, pero una explosión no requiere necesariamente un big bang. Como dice Alfvén: "esto es como decir que ya que todos los perros son animales, todos los animales son perros". El problema no es la idea de una explosión, que en un momento dado dio lugar a una expansión de una parte del universo. No hay nada intrínsecamente improbable en esta idea. El problema es la idea de que toda la materia del universo estaba concentrada en un solo punto, y que el propio universo y el tiempo nacieron en un solo instante llamado big bang.

El modelo alternativo sugerido por Hannes Alfvén y Oskar Klein acepta que pudo haber habido una explosión provocada por la combinación de gran cantidad de materia y antimateria en una pequeña esquina del universo visible, que generase gran cantidad de electrones y positrones energéticos. Atrapados en campos magnéticos, estas partículas empujaron el plasma durante cientos de millones de años. "La explosión de esta Época, hace unos diez o veinte mil millones de años, envió el plasma a partir del cual se condensaron las galaxias separándose ¾ en la expansión de Hubble¾ . Pero esto de ninguna manera fue un big bang que creó materia, espacio y tiempo. Fue sólo un big bang, una explosión en una parte del universo. Alfvén es el primero en admitir que esta explicación no es la única posible. ‘El punto significativo', insiste, ‘es que existen alternativas al big bang'".

En un momento en que casi todos los demás científicos pensaban que el espacio estaba vacío, Alfvén demostró que no era así. Planteó que todo el universo estaba recorrido por corrientes de plasma y campos magnéticos. Alfvén realizó un trabajo pionero en el campo de las manchas solares y campos magnéticos. Más adelante, Alfvén demostró que cuando una corriente fluye a través del plasma en el laboratorio asume la forma de un filamento para poder moverse a lo largo de las líneas del campo magnético. Partiendo de esta observación, llegó a la conclusión de que el mismo fenómeno se daba en el plasma en el espacio. Es una propiedad general del plasma en todo el universo. Así tenemos corrientes eléctricas enormes fluyendo a lo largo de filamentos de plasma formados de manera natural, que cruzan todo el cosmos.

"Formando las estructuras filamentarias observadas en las escalas más pequeñas y más grandes, materia y energía se pueden comprimir en el espacio. Pero está claro que la energía también se puede comprimir en el tiempo, el universo está lleno de liberaciones de energía repentinas y explosivas. Un ejemplo con el que Alfvén estaba familiarizado era el de las llamaradas solares, que generan las corrientes de partículas que provocan tormentas magnéticas en la tierra. Sus modelos ‘generador' de fenómenos cósmicos demostraron como la energía se puede producir gradualmente, como en una planta energética que se comporte correctamente, y también en llamaradas. La comprensión de la liberación explosiva de energía era la clave de la dinámica del cosmos".

Alfvén había demostrado la corrección de la hipótesis nebular de Kant-Laplace. Por lo tanto, si las estrellas y planetas se pueden formar por la acción de enormes corriente filamentarias, no hay razón para que no se puedan formar de la misma manera sistemas solares completos:

"Nuevamente, este proceso es idéntico, pero su tiempo es inmensamente mayor: filamentos extendidos a lo largo de una nebulosa protogaláctica contraen el plasma en los materiales constituyentes del sol y otras estrellas. Una vez que el material se contrae inicialmente, la gravedad unirá a algunos, especialmente las partículas de hielo y polvo de movimiento más lento, que entonces crearán la semilla para el crecimiento de un cuerpo central. Además, el movimiento de vórtice del filamento dará un momento angular a cada una de las aglomeraciones menores dentro de Él, generando un nuevo, y menor conjunto de corrientes con filamentos y un nuevo ciclo de compresión que forma un sistema solar. (En 1989, esta hipótesis ahora ampliamente aceptada, fue confirmada definitivamente cuando los científicos observaron que los ejes de rotación de todas las estrellas en una nube determinada están alineadas con el campo magnético de la nube, claramente una formación estelar controlada por el campo magnético)".

Por supuesto, las teorías de Alfvén fueron rechazadas por los cosmólogos, en la medida en que cuestionaban no sólo el modelo estándar, sino que incluso ponían en duda la existencia de agujeros negros, que por aquel entonces estaban muy de moda. Alfvén ya había explicado correctamente que los rayos cósmicos no eran los restos del big bang sino productos de la aceleración electromagnética.

"De esta manera, en el escenario de Alfvén y Klein, sólo una pequeña parte del universo -la que observamos¾ habría colapsado primero y luego explotado. En lugar de provenir de un sólo punto, la explosión proviene de una vasta región de cientos de millones de años luz de anchura y que tiene cientos de millones de años luz de desarrollo ¾ no se necesita un ‘origen’ del universo- ".62

El tiempo dirá si se demuestra que esta teoría es correcta. Lo importante, como resalta el propio Alfvén, es que existe la posibilidad de teorías alternativas al big bang. Pase lo que pase, estamos seguros de que el modelo de universo que finalmente sea corroborado por la ciencia no tendrá nada en común con un universo cerrado con un big bang en una punta y un big crunch en la otra. El descubrimiento del telescopio en 1609 fue un punto de inflexión decisivo en la historia de la astronomía. Desde entonces, el horizonte del universo se ha ido ampliando cada vez más. Hoy en día los potentes radiotelescopios penetran en las profundidades del espacio exterior. Cada vez se descubren nuevos objetos, más grandes y más alejados, sin ningún final a la vista. Sin embargo la obsesión humana por lo finito crea la necesidad urgente de poner un "límite final" a todas las cosas. Podemos ver como este fenómeno se repite una y otra vez en la historia de la astronomía.

Es irónico que precisamente cuando la tecnología nos permite penetrar más que nunca en la enormidad del universo, somos testigos de una regresión psicológica al mundo medieval de un universo finito, empezando con la Creación y acabando en una aniquilación total de espacio, tiempo y materia. En este punto se traza una línea insuperable, más allá de la cual la mente humana no puede preguntarse, puesto que "no podemos conocer" lo que hay más allá. Es el equivalente del siglo XX a los antiguos mapas en los que se dibujaba el fin del mundo con un aviso amenazador: "Aquí hay monstruos".

Parte Dos: Tiempo, espacio y moción
9. El big bang (3)