¿Qué son los números imaginarios?

En la Italia renacentista de comienzos del siglo XVI uno de los espectáculos callejeros más populares en la ciudad universitaria de Bolonia eran los duelos. Pero no solo los de espadas. También había combates puramente intelectuales.

Se trataba de desafíos matemáticos, en los que dos o más expertos batallaban por encontrar la solución a un problema. El duelo se llevaba a cabo en plazas públicas y era seguido por miles de habitantes.

Fue en esta época que algunos matemáticos italianos se empezaron a dar cuenta de que algunas ecuaciones eran imposibles de resolver. 

En particular, aquellas cuya resolución requería calcular la raíz cuadrada de números negativos.
Como quizás recuerdes de la escuela, los números negativos no tienen raíces cuadradas: no hay un número que, cuando se multiplica por sí mismo, da un número negativo. 
 
Esto se debe a que los números negativos, cuando son multiplicados, siempre producen un resultado positivo. Por ejemplo: -2 × -2 = 4 (no -4).

Pero los matemáticos Niccolo Fontana (alias Tartaglia) y Gerolamo Cardano se dieron cuenta de que si permitían la existencia de raíces cuadradas negativas, podían resolver ecuaciones verdaderas -o con "números reales", como se conoce a los números que poseen una expresión decimal-.

La "unidad imaginaria" o "i" es la raíz cuadrada de -1, un número que fue inventado en el siglo XVI en Italia. >

Fue así como crearon una unidad nueva, imaginando la raíz cuadrada de -1 (o √-1 en términos matemáticos).

En 1573 otro matemático renacentista, Rafael Bombelli, explicó cómo funcionaba la aritmética con este nuevo concepto, en una obra llamada "Álgebra".

Allí señaló que la unidad nueva no era positiva ni negativa y, por lo tanto, no obedecía las reglas habituales de la aritmética.

Por cerca de un siglo muchos pensadores rechazaron esta nueva idea, llamando a esta unidad inventada "ficticia, imposible o sin sentido".

Uno de los detractores fue el filósofo francés René Descartes, quien en su obra "La Géométrie" (1637) bautizaría a la invención con el término despectivo de "números imaginarios".

i

Pasarían muchas décadas más para que los matemáticos empezaran a aceptar a estos números imaginarios, que desafiaban la lógica, como algo válido y genuino.

En 1707, otro francés, Abraham de Moivre, relacionó los números imaginarios con la geometría, logrando así usar esta disciplina para resolver complejos problemas algebraicos.

Setenta años más tarde, los números imaginarios tendrían finalmente su propio símbolo: i (gracias al matemático suizo Leonhard Euler).

Y su uso permitiría extender el sistema de números reales (R) al sistema de números complejos (C), donde se combinan números reales con números imaginarios.

Quizás todo esto suena como algo completamente abstracto y sin utilidad real, que solo podría interesarle a intelectuales que viven en el mundo de las ideas, pero esa está lejos de la realidad.

En el siglo XX, los números imaginarios empezaron a tener muchos usos prácticos, permitiendo a ingenieros y físicos, entre otros, resolver problemas que de otra forma no hubieran tenido solución.

Telecomunicaciones

Hoy estos números imaginarios y complejos están detrás de algunas de las tecnologías más esenciales que usamos.

Resultaron especialmente valiosos cuando se inventó la electricidad, ya que son muy útiles para analizar cualquier cosa que se expresa en ondas (como las ondas eléctricas).
La ingeniería eléctrica utiliza números complejos, en los que "i" es usado para indicar la amplitud y la fase de una oscilación eléctrica.


Sin estos números, no se hubiera podido desarrollar las telecomunicaciones. No existiría la radio, la televisión e internet y hoy no estarías leyendo esta nota en tu computadora, tablet o celular.
Los números imaginarios también permitieron todo tipo de desarrollos tecnológicos y científicos, desde el radar y el GPS hasta la resonancia magnética y las neurociencias.

La física cuántica reduce todas las partículas a formas de onda, lo que significa que los números complejos son fundamentales para comprender ese extraño mundo.

No sólo podrían ser clave para el futuro, sino que algunos creen que eventualmente podrían servir para responder una de las grandes incógnitas que siguen dejando perplejos a los científicos: ¿qué pasó antes del Big Bang y cuándo empezó realmente el tiempo?

¿En serio?

La clásica teoría general de la relatividad de Albert Einstein vinculó el tiempo con las tres dimensiones espaciales con las que todos estamos familiarizados (arriba-abajo, izquierda-derecha y adentro-afuera), creando un "espacio-tiempo" cuatridimensional en el que el tiempo solo puede avanzar. 

Una teoría brillante, pero cuando se aplica a la creación del Universo surgen problemas.
Pero si invocas la teoría cuántica y le agregas algo de tiempo imaginario y todo empieza a cobrar sentido... al menos para los cosmólogos. 

El tiempo imaginario se mide en números imaginarios y, a diferencia del tiempo real, puede avanzar y retroceder como una dimensión espacial adicional.
Y eso le da al Big Bang un momento para comenzar.

Fuente: BBC Mundo

Afirman haber encontrado restos de un Universo anterior

El célebre físico Roger Penrose cree haber localizado remanentes de agujeros negros que datan de antes del Big Bang. Es nueva evidencia a favor de la teoría de que el Universo atraviesa por infinitos ciclos de Big Bangs.

Una serie de anomalías luminosas que aparecen en ciertas imágenes de los científicos podrían ser restos de un Universo anterior. O por lo menos eso es lo que piensa Roger Penrose, el célebre físico de la Universidad de Oxford que a mediados de los sesenta explicó, junto a Stephen Hawking, cómo se forma una singularidad. Para Penrose, en efecto, esas extrañas espirales de luz serían restos de agujeros negros que lograron sobrevivir a la destrucción de un Universo que existió antes del Big Bang. 

"Lo que afirmamos -explica Penrose- es que estamos viendo el remanente final de un agujero negro que se evaporó en el eón anterior". Junto a un grupo de colegas, el investigador británico acaba de publicar sus conclusiones en Arxiv.org. 

Penrose es uno de los padres de una teoría llamada "Cosmología Cíclica Conforme" (CCC), según la cual el Universo pasa por una serie infinita de ciclos (eones), durante los cuales primero se expande y después se comprime hasta convertirse de nuevo en un punto. Lo cual podría permitir que, bajo ciertas condiciones, la radiación electromagnética sobreviviera a la destrucción de un Universo para pasar a formar parte del siguiente.

Y esos restos "supervivientes" son precisamente los que Penrose y sus colegas creen haber identificado en el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), la débil radiación residual del Big Bang que impregna por completo el Universo en que vivimos.

Lea el artículo completo en: ABC Ciencia 

La corta infancia de las galaxias

Galaxias jóvenes rotantes observadas por ALMA sobre una imagen tomada por el Hubble.

Nuevas observaciones de galaxias remotas muestran que, cuando el universo tenía tan sólo 800 millones de años de edad, las galaxias existentes ya habían formado discos rotantes similares al de nuestra Vía Láctea. La evolución temprana de las primeras galaxias tuvo que ser muy rápida.

Tiempos turbulentos

Tras el Big Bang, que tuvo lugar hace 13.800 millones de años, el universo era mucho más denso que el que conocemos hoy. Las galaxias se formaron de manera paulatina, primero mediante la agregación de masas nebulosas de geometría irregular. Después las colisiones entre las primeras galaxias en aquel universo más denso fueron dando lugar a estructuras mayores y mucho más ordenadas como nuestra Vía Láctea.

El universo temprano era, pues, turbulento y caótico y uno esperaría que aquellas primeras galaxias fueran igualmente desordenadas y turbulentas. Resulta sumamente afortunado que muchas de esas galaxias tan jóvenes puedan ser observadas hoy tal y como eran en su juventud. Algunas de éstas están situadas a la vertiginosa distancia de 13.000 millones de años luz, es decir, la luz que recogen hoy nuestros telescopios fue emitida desde estas galaxias hace 13.000 millones de años, cuando el universo tan solo tenía 800 millones de edad.

Estas galaxias tan remotas aparecen como unos diminutos puntos rojos en las imágenes más profundas de las tomadas por el telescopio espacial Hubble, no es posible distinguir ningún detalle en ellas. Sin embargo, desde hace unos meses el radiotelescopio gigante ALMA en el desierto de Atacama sí que puede examinar estas galaxias con mayor detalle, investigando su estructura con un poder de resolución de unos miles de años luz.

Galaxias remotas observadas en el Campo profundo del Hubble

Carbono ionizado

Renske Smit, de la Universidad de Cambridge, ha utilizado el telescopio ALMA para observar la emisión del carbono ionizado en dos de estas galaxias remotísimas (su desplazamiento hacia el rojo es z=6,8). Lo primero que sorprende es que las estrellas de estas galaxias hayan tenido tiempo para formar carbono, mediante reacciones nucleares en su interior, y de formarlo en una abundancia suficiente. Las observaciones demuestran así que los elementos necesarios para la vida estaban ya presentes en los albores del universo.

Lea el artículo completo en:

El Mundo Ciencia

¿Qué había antes del Big Bang?

Distintas investigaciones proponen que hay una historia anterior a ese instante cero de nuestro universo.

Es una pregunta habitual cuando se habla del origen del universo. Y, aunque parezca mentira, no es nueva. Hace 1.600 años, la cuestión fue suscitada en el ámbito teológico: "¿Qué hacía Dios antes de crear los Cielos y la Tierra?". Sin duda una buena pregunta, a la que San Agustín respondió con humor que Dios “preparaba el infierno para los que hacen este tipo de preguntas”. Aparte de esta broma, San Agustín fue más lejos y afirmó, con sagacidad, que no tiene sentido preguntar en qué empleaba Dios su tiempo antes de crear el tiempo. De forma semejante, la pregunta "¿qué pasó antes del instante inicial?" no tiene mucho sentido. Pero, naturalmente, esto puede parecer un mero juego de palabras. Nuestra intuición nos dice que cada instante está precedido por otro, por lo que la idea de un "instante inicial", parece absurda. El problema es que nuestra intuición se basa en nuestra experiencia directa, y esa experiencia es muy limitada. En cuanto nos salimos de las escalas físicas humanas", nuestra intuición suele fallar clamorosamente.

Por ejemplo, a los pensadores de todas las civilizaciones antiguas (con la maravillosa excepción de la griega) les pareció evidente que la Tierra debía ser plana. Estaban extrapolando, erróneamente, la percepción que tenemos cuando nos desplazamos en distancias no mucho mayores que unas decenas de kilómetros. Por supuesto, ahora sabemos que, vista globalmente, la Tierra es redonda. Del mismo modo, el espacio y el tiempo, cuando se consideran globalmente, son muy diferentes de como los percibimos en nuestra experiencia ordinaria.

La teoría

La teoría del Big Bang se basa, a su vez, en la teoría general de la relatividad, formulada por Albert Einstein en 1915, y que representa una de las cumbres del pensamiento humano. Según la teoría de la relatividad, el espacio y el tiempo no son, como podría parecer, magnitudes inertes e inmutables. Por el contrario, el espacio-tiempo, como un todo, se puede estirar y encoger, curvar y retorcer. Su textura se parece más a la de la goma que a la del cristal. Y su geometría está determinada por la materia y energía que contiene. Todo esto son conceptos revolucionarios y fascinantes. El espacio y el tiempo no son el escenario impasible de un gran teatro, dentro del cual tiene lugar una representación. La teoría nos dice que la forma de ese teatro y su evolución temporal están determinados por los actores que pululan dentro de él, es decir, la materia y energía que pueblan el universo.

Es importante subrayar que la teoría de la relatividad no es una mera especulación. Sus predicciones se han comprobado en una enorme variedad de situaciones físicas, hasta el momento sin un solo fallo. Pensemos, por ejemplo, que, desde el punto de vista relativista, algo tan familiar como la fuerza de la gravedad es simplemente la consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo, producida a su vez por la presencia de grandes masas, como planetas y estrellas. De hecho, la teoría de Einstein predice que las fuerzas gravitatorias han de ser tal como prescribe la venerable ley de la gravitación de Newton... con pequeñas correcciones (a veces no tan pequeñas). Y hasta ahora la naturaleza, "cuando ha tenido que elegir", siempre ha dado la razón a Einstein frente a Newton.

Pues bien, cuando se aplica la teoría de la relatividad al universo como un todo, se encuentra que, necesariamente, este ha de pasar por una fase de expansión; es decir, el espacio mismo (con todo su contenido) ha de expandirse, igual que se hincha un pastel en el horno. Vista con los ojos de la teoría de Einstein, la expansión del universo se produce porque el espacio entre las galaxias está dilatándose; o, en otras palabras, se está creando espacio entre ellas. No solo eso, sino que el universo entero que observamos hubo de surgir de un solo punto, en un instante inicial denominado Big Bang.

Por supuesto, los conceptos anteriores no son fáciles de visualizar. Podemos intentarlo utilizando un modelo de universo simplificado, de una sola dimensión espacial (en vez de las tres ordinarias) y una temporal (el tiempo ordinario). En esta imagen, el espacio-tiempo del universo tendría una forma parecida a un gigantesco dedal, como el de la figura. En ese dibujo el tiempo avanza hacia arriba. Cada sección circular del dedal (es decir cada anillo) representa el universo en un instante dado. A medida que avanza el tiempo (y por tanto subimos por la superficie del dedal), los anillos son cada vez más grandes, como consecuencia de la expansión del universo.

El vértice inferior del dedal corresponde al Big Bang: el instante cero, en el que todo el universo estaba comprimido en un punto. En esta imagen, viajar imaginariamente hacia atrás en el tiempo significa deslizarnos hacia abajo por la superficie del dedal. Pero, si una vez alcanzado el instante inicial (Big Bang) intentáramos proseguir en la misma dirección, encontraríamos que regresamos hacia adelante en el tiempo. Es como si paseando por la superficie terrestre nos dirigimos hacia el Sur. En nuestras pequeñas escalas podemos seguir caminando en esa dirección de forma indefinida, pero si llegáramos a alcanzar el polo Sur terrestre, comprobaríamos que no es posible ir más allá. Si insistimos en continuar nuestro viaje, nos encontraremos caminando en dirección Norte.

Notemos que en el dibujo, la superficie de dos dimensiones, que representa el espacio-tiempo, está inmersa en un espacio de tres dimensiones. Esto es consecuencia de una limitación de nuestro cerebro para imaginar superficies curvadas: tenemos que representarlas sumergidas en un espacio tridimensional. Pero matemáticamente no hay ninguna dificultad para formular una superficie o un espacio curvos, sin tener que recurrir a un mundo de dimensionalidad mayor. En nuestro ejemplo, la superficie en forma de dedal que representa el espacio-tiempo no tiene por qué estar sumergida en otro espacio de más dimensiones. Es un universo consistente en sí mismo.

Por tanto, la respuesta a la pregunta "¿qué había antes del Big Bang?" es que nunca hubo un "antes del Big Bang”. ¿Fin de la historia? Podría ser, pero no es seguro.

El artículo completo en:

El País

Un cura dio la “más bella explicación de la Creación”, según Einstein

El padre del Big Bang, Georges Lemaître, fue sacerdote además de formidable matemático.

Sabido es que ciencia y religión nunca han mezclado demasiado bien. Hubo un tiempo, ya lejano, en el que conciliar ambos términos era no sólo recomendable, sino casi obligatorio. Y, si no, que le pregunten a las cenizas de Giordano Bruno o a su compatriota Galileo, conminado muy a su pesar a recolocar la Tierra en el centro del Universo cuando ésta ya había encontrado su lugar. Si los católicos lo pasaban mal, mejor no les iba a los protestantes y así, Kepler, coetáneo de los anteriores, a punto estuvo de ver a su madre arder en la hoguera igual que al fantasioso de Bruno por su supuesta brujería.

Sin embargo, no siempre los prejuicios circulan en el mismo sentido. Incluso en tiempos más recientes.

Tal vez un ejemplo de ello sea el físico y matemático belga Georges Lemaître. Apenas un cráter en la Luna y el nombre de un vehículo espacial de la ESA –el ATV5, ya igualmente convertido en cenizas– nos lo recuerdan. Y eso que estamos hablando del hombre que se atrevió a corregir –educadamente, eso sí– al mismísimo Albert Einstein, prediciendo lo que más tarde Edwin Hubble comprobaría con los telescopios de Monte Wilson: la expansión del Universo. Lo que hoy todos conocemos como el Big Bang.

Lemaître nació en Charleroi (Bélgica) en 1894. Apasionado por las ciencias y la ingeniería, tuvo que interrumpir sus estudios con veinte años para defender a su país, inmerso en la Primera Guerra Mundial, siendo incluso condecorado como oficial de artillería. No debió de gustarle nada lo que allí vivió y, horrorizado, decidió tomar los hábitos y ordenarse sacerdote. Corría el año 1923. Pero Lemaître no abandonó su primera vocación. Su formación académica en física y matemáticas fue formidable, comenzando por su paso por la Universidad de Cambridge y terminando con su doctorado en el todavía mítico MIT estadounidense, institución en la que se doctoraría.

Poco después –en el año 1927– publicaría en una revista local el esbozo de su modelo de universo. Partiendo de los postulados de Einstein –un cosmos estático de masa constante– llega a un resultado totalmente diferente: el radio del universo tenía que crecer de forma continua para ser estable. Al enterarse, el genio alemán rechaza la idea con virulencia: "Sus cálculos son correctos, pero el modelo físico es atroz". Y eso que Lemaître siempre haría uso de la famosa constante cosmológica inventada por el propio Einstein, de la que más tarde el alemán renegaría con mayor vehemencia incluso que la utilizada por Galileo para escapar de la pira purificadora. En 1931 su trabajo alcanza las páginas de Nature, y en él se detalla su teoría completa del ‘átomo primigenio’ o ‘huevo cósmico’, derivándose de entre sus líneas lo que luego daría en llamarse exclusivamente Ley de… Hubble.

Einstein y Lemaître coincidirían en varias ocasiones. Einstein, agnóstico, recelaba del cura belga, puesto que su modelo cosmológico lógicamente arrastraba a un origen ¿divino? en el espacio-tiempo, y eso no le gustaba ni a él ni a muchos astrofísicos. Pero lo admiraba. En una ocasión, durante una estancia en Bruselas y disertando ante un erudito auditorio, Einstein espetó: "Supongo que no habrán entendido nada, a excepción claro está del abate Lemaître". En territorio comanche, juntos en Princeton, Einstein también dejaría caer al oír predicar a su colega belga: "Ésta [por Lemaître] es la más hermosa explicación de la Creación que nunca haya escuchado". Otra cosa es que hablara realmente en serio.

Como es natural, la fama de Lemaître no tardó en llegar al Vaticano. A pesar de los despectivos intentos del tan brillante como lenguaraz Fred Hoyle y los seguidores de la teoría del universo estacionario –el mismo Hoyle, durante un programa de radio de la BBC, bautizaría con bastante mala intención la teoría de Lemaître como Big Bang en 1949–, el modelo de universo en permanente expansión era imparable. Georges Lemaître ocuparía durante su vida distintos cargos en la Academia Pontificia de las Ciencias, siendo asesor personal del papa Pío XII. Y éste no quería dejar pasar semejante oportunidad. Si el Universo tiene 13.700 millones de años, ¿importaría mucho que se creara en los siete días bíblicos o en poco más de 10^-35 segundos? Con gran pesar de Pío XII –que, curiosamente, fue elogiado por Einstein en su defensa de los judíos durante la Segunda Guerra Mundial–, Lemaître huyó de explotar la ciencia en beneficio de la religión. Suyas son las palabras:

Tras escuchar a Lemaître, el prudente Pío XII abandonó la idea de hacer del Big Bang un dogma de fe

"El científico cristiano tiene los mismos medios que su colega no creyente. También tiene la misma libertad de espíritu, al menos si la idea que se hace de las verdades religiosas está a la altura de su formación científica. Sabe que todo ha sido hecho por Dios, pero sabe también que Dios no sustituye a sus criaturas. Nunca se podrá reducir el Ser Supremo a una hipótesis científica. Por tanto, el científico cristiano va hacia adelante libremente, con la seguridad de que su investigación no puede entrar en conflicto con su fe". Tras escuchar a Lemaître, el prudente Pío XII abandonó la idea de hacer del Big Bang un dogma de fe.

Georges Lemaître falleció en 1966, sólo dos años después del hallazgo irrefutable de la radiación del fondo de microondas, el eco proveniente del origen del Universo, de su Big Bang. Quizá su nombre pintado en la chapa de un carguero espacial no haga justicia suficiente a una mente —creyente o no— divina.

Tomado de:

El País Ciencia

¿Existió el Big Bang? Proponen que el universo no tuvo principio

Estudios realizados en universidad en Canadá buscan añadir nueva ecuación cuántica a teoría del Bing Bang, demostrando así que el universo no inició en una masa densa. 

La tradicional Teoría del Big Bang que explica el origen del universo podría verse relegada por una nueva teoría basada en una ecuación cuántica. Los estudios, que fueron realizados en la Universidad de Lethbridge cuestionan la conocida teoría ya que es “muy singular”.

PUEDES LEER: Papa Francisco: Teoría del Big Bang no se contradice con el cristianismo

Como conocemos, la teoría explica que al inicio había una masa densa infintesimalmente pequeña que, luego de una explosión, se expandió hasta formar el universo como lo conocemos.

“La singularidad del Big Bang es el problema más grande de la relatividad general, porque las leyes de la física parecen romperse ahí abajo. No explican qué pasó antes o en su momento como única masa densa”, cuestionó Ahmed Farag Ali, uno de los científicos encargados de la investigación.

Es por ello que Ali se une a Saurya Das y proponen que la nueva teoría cuántica podría demostrar que, en realidad, el universo no tuvo ni inicio ni fin. ¿Cómo lo lograron? Ambos usaron ideas del físico teórico David Bohm, conocido por sus contribuciones a la filosofía de la física. Fue Bohm quien en 1950 exploró la geodesia clásica (el camino más corto entre dos puntos de una superficie curva) con trayectorias cuánticas.

Ali y Saurya Das aplican esta teoría a una ecuación más: la ecuación desarrollada por el físico Amal Kumar Raychaudhuri, pero corregida cuánticamente por científicos. De este modo, aplican esta última ecuación a las que propuso Friedman para explicar la expansión y la evolución del universo.

En la relatividad general, un posible destino del Universo es que comienza a contraerse hasta que se derrumba sobre sí mismo en una gran crisis y se convierte en un punto infinitamente denso, una vez más.

Ali y Das explican que tiene una diferencia clave entre geodesias clásicas y trayectorias de Bohm. Las geodesias clásicas finalmente se cruzan entre sí, y los puntos en los que convergen son singularidades. En cambio, las trayectorias de Bohm nunca se cruzan entre sí, por lo que las singularidades no aparecen en las ecuaciones. Es decir, no hay inicio ni fin.

En términos cosmológicos, los científicos explican que las correcciones cuánticas pueden ser consideradas como una constante cosmológica (sin la necesidad de la energía oscura) y un plazo de radiación. Estos términos mantienen el Universo en un tamaño finito, y por lo tanto le dan una edad infinita.

Fuente:

La República

La estrella más antigua del Universo

Un cúmulo de estrellas antiguas en la Vía Láctea. THE HUBBLE HERITAGE

 

ADVERTISEMENT

Big Bang, hace unos 13.800 millones de años. El Universo era un recién nacido extremadamente caliente y denso que comenzaba a expandirse después de la gran explosión que formó los primeros átomos. Pero a diferencia del Cosmos que conocemos hoy, los únicos elementos que había eran los más ligeros, el hidrógeno y el helio, los dos primeros de la tabla periódica de la Química. Pero eran suficientes para formar las primeras estrellas, aún gaseosas. Marea pensar que algún astro primigenio haya podido navegar en la inmensidad del tiempo astronómico para llegar a nuestros días tal y como se formaron instantes después del Big Bang. Pero así es. Un grupo de arqueólogos de estrellas, ha excavado los confines del Cosmos hasta encontrar un astro de hace más de 13.000 millones de años: la estrella más antigua del Universo.

Telescopio Sky Mapper. JAMIE GILBERT

El telescopio Sky Mapper es único para buscar estrellas con bajo contenido de hierro

Todo parecía haberse esfumado bajo las llamas a principios de 2003. Aquel verano austral, un incendio forestal iniciado cerca de Canberra arrasó cinco telescopios del Observatorio del Monte Stromlo y con ellos el programa estrella que permitía a Australia soñar con convertirse en líder de la Astronomía mundial. Las pérdidas se cuantificaron en más de 20 millones de euros. Pero el daño científico trascendía lo económico. Sin embargo, tras la desolación de aquel aciago año, resurgieron nuevos programas y nuevos instrumentos. De hecho, el Sky Mapper, el telescopio que sustituyó al histórico y carbonizado Telescopio Gran Melbourne, ha sido la herramienta utilizada por los arqueólogos de estrellas -los astrofísicos dedicados a la búsqueda de astros primigenios- para localizar la estrella más antigua encontrada hasta la fecha.

El hallazgo ha supuesto un éxito rotundo, pero el reto intelectual que tienen ante sí estos excavadores de galaxias tiene unas implicaciones científicas mayúsculas. Tanto Stefan Keller, investigador del Observatorio del Monte Stromlo y autor principal de la investigación publicada en Nature, como sus colegas esperan poder estudiar a partir de esta estrella cómo era el Universo en los primeros instantes tras el Big Bang y cómo han evolucionado las estrellas y la materia hasta el Cosmos moderno.

Una flecha muestra la estrella más antigua recién encontrada. ANU

La nueva estrella tiene un millón de veces menos de hierro que el Sol

A pesar de que las estrellas primigenias estaban formadas tan sólo por hidrógeno y helio, todos los elementos químicos son creados en las estrellas. En aquel Universo recién nacido, los astros eran nebulosas formadas por estos dos ingredientes (más trazas de litio, el tercer elemento de la tabla periódica), pero algunas de ellas llegaban a ser muy grandes, muy masivas. «Con una masa aproximada de ocho veces la del Sol, una estrella explota y se convierte en una supernova», explica Anna Frebel, investigadora del Massachusetts Institute of Technology (EEUU) y coautora del trabajo. «Las estrellas masivas, duran poco. Las pequeñas duran mucho tiempo», dice.

Cuando una estrella estalla se comporta como una suerte de reactor nuclear capaz de fusionar átomos ligeros y formar elementos más pesados, como los metales que ocupan las filas -periodos- bajas de la tabla periódica. Estos nuevos átomos expulsados al medio estelar, al Universo, enriquecen poco a poco las estrellas ya formadas en sucesivas rondas de explosión estelar y formación de nuevos elementos. Así se creó en el Cosmos la materia que forma cada objeto, cada charco de agua y que da vida a cada organismo sobre la Tierra. Sin que la mayoría de los seres humanos reparen en ello, somos polvo de estrellas. Tomando palabras del astrónomo y brillante divulgador Carl Sagan, somos «la ceniza de la alquimia estelar que ha cobrado vida».

El artículo completo en:

El Mundo Ciencia

Un universo “de juguete” revela que el tiempo es una ilusión

Investigadores italianos demuestran empíricamente una teoría de los años 80 a partir del entrelazamiento cuántico de dos fotones.

Un experimento realizado con un modelo de universo “de juguete”, formado sólo por dos fotones cuánticamente entrelazados, sugiere que el tiempo “es una ilusión” o que la existencia del tiempo depende de la existencia de los relojes, como propuso una teoría matemática de la década de 1980. Además, vincula la emergencia del tiempo al entrelazamiento cuántico. Interesantes resultados que avivan una cuestión fundamental, tanto para la ciencia como para la filosofía. Por Yaiza Martínez.

Imagen: JoLin. Fuente: PhotoXpress.

Un experimento realizado con un modelo de universo “de juguete” sugiere que el tiempo “es una ilusión” o que la existencia del tiempo depende sólo de la existencia de los relojes.

La física moderna intenta fusionar las leyes de dos “universos”: el macrocoscópico, y el de las partículas atómicas y subatómicas. Actualmente, describe así la realidad a través de dos vías: la mecánica cuántica‎, que explica lo que sucede a escala microscópica; y la relatividad general‎, que da cuenta de lo que sucede en el resto del cosmos: a los planetas, a los agujeros negros, etc.

Pero ambas descripciones no terminan de combinar bien. Desde que las ideas de la mecánica cuántica se expandieron, a partir de la primera mitad del siglo XX, parece que son incompatibles.

La cuestión del tiempo

A mediados de la década de los años 60 del siglo pasado, los físicos John Wheeler y Bryce DeWitt parecieron encontrar una solución a este dilema: la llamada ecuación de Wheeler-DeWitt.

Con ella se eludían los problemáticos infinitos que surgían de otras combinaciones de ambas teorías. Pero, aunque la ecuación de Wheeler DeWitt resolvió uno de los problemas fundamentales de la combinatoria entre las dos interpretaciones de la realidad antes mencionadas, hizo emerger un segundo y muy serio problema: expresaba un universo estático, “sin tiempo”, algo que a todas luces no existe.

En 1983, los teóricos Don Page y William Wootters propusieron una solución a este segundo problema basada en el llamado “entrelazamiento cuántico”, esa propiedad subatómica que tan bien describieron en su libro “El cántico de la cuántica” Ortoli y Pharabod: si tienes dos peces (o partículas) en un mismo charco y éstos se unen tan íntimamente que alcanzan un estado “entrelazado”, cuando pases uno de ellos a otra charca, ambos seguirán reaccionando de la misma manera, aunque ya no estén juntos. Así, si el primero es pescado, el segundo saltará igualmente fuera de su charca.

Este extraño comportamiento de las partículas subatómicas entrelazadas –al que Einstein denominó “acción fantasmal a distancia”- provoca que éstas no puedan definirse a partir del entrelazamiento como partículas individuales con estados definidos, sino como un sistema. El entrelazamiento cuántico hace que las partículas pasen a tener una “misma existencia”, a pesar de encontrarse espacialmente separadas.

El artículo completo en:

Tendencias21

La galaxia más lejana revela cómo era el Universo primitivo

Detalle de la región del cielo donde está z8_GND_5296 en una imagen del telescopio 'Hubble'.  

Se formó cuando el Universo sólo tenía 700 millones de años, es decir cuando apenas era un niño. Ha sido denominada z8_GND_5296 y se trata de la galaxia más lejana confirmada hasta ahora. Un equipo internacional de investigadores ha logrado precisar su edad gracias al telescopio Keck I de 10 metros situado en Hawaii, en concreto, utilizando su espectrógrafo MOSFIRE.

Considerando que el Big Bang se produjo hace 13.800 millones de años, esta galaxia se formó cuando el Universo sólo tenía el 5% de la edad actual., según explicanesta semana en la revista Nature.

El hallazgo supone un nuevo paso para lograr averiguar cómo era el Universo durante sus etapas iniciales de formación: "La luz que [las primeras galaxias] emitieron poco después de la Gran Explosión ha estado viajando durante la mayor parte de la vida del Universo hasta alcanzar hoy a nuestros telescopios", explica a ELMUNDO.es Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional.

El estudio está liderado por investigadores de las Universidades Texas A&M y Texas Austin, aunque también han participado científicos de otros centros de EEUU, Italia e Israel.

Distancias espaciales

El Universo está en continua expansión. Para calcular distancias espaciales, además del año luz los (la distancia que la luz recorre en un año) los astrónomos utilizan el denominado desplazamiento hacia el rojo (redshift en inglés), que es una medida de la velocidad y de la distancia. La galaxia descrita en Nature tiene un desplazamiento al rojo de 7,51.

En el listado que manejan los astrónomos están incluidas más de 100 galaxias que son candidatas a tener desplazamientos hacia el rojo mayor que 7. Aunque en el pasado se han localizado galaxias más lejanas de la Vía Láctea que la que se describe en este estudio, no han sido confirmadas mediante espectrógrafo.

"Ahora, la denominada galaxia z8_GND_5296 ha resultado tener el brillo suficiente para permitir tanto la medida precisa de su distancia (desplazamiento hacia el rojo o 'redshift' ) como el análisis de su débil luz por medio de un espectrógrafo. 

Naturalmente para este tipo de observaciones se necesitan los mayores telescopios del mundo", afirma Bachiller, que señala el telescopio usado (el Keck equipado con un espejo segmentado de 10 metros de diámetro efectivo), es similar en muchos aspectos al Gran Telescopio de Canarias.

La galaxia z8_GND_5296 se formó hace unos 13.000 millones de años, que es el tiempo que ha tardado la luz de la galaxia en llegar a la Tierra. Así, los astrónomos calculan que esa galaxia está a unos 30.000 millones de años luz de nuestro planeta.

"La búsqueda de objetos que se encuentran más alejados de la Tierra de aquellos que ya se conocen es importante para mejorar nuestra comprensión de la historia del Universo y necesario para llegar a encontrar la primera generación de galaxias que se formaron después del Big Bang", explica Dominik A. Riechers, astrónomo de la Universidad de Cornell (EEUU), en un artículo complementario de la revista Nature.

Lea el artículo completo en:

El Mundo Ciencia

Diferentes teorías sobre qué son el espacio y el tiempo

Zeeya Merali ha entrevistado al físico Mark Van Raamsdonk (Univ. Columbia Británica en Vancouver, Canadá), uno de los padres de la idea ER=EPR, sobre qué es el espaciotiempo. Su respuesta es sencilla: “pura información codificada en un holograma” cual una película de ciencia ficción como Matrix. El “principio holográfico” puede parecer extraño, pero según Van Raamsdonk es fundamental para entender la relación entre la relatividad general, que explica cómo la gravedad es resultado de la curvatura del espaciotiempo, y la mecánica cuántica, que gobierna el mundo subatómico. Recomiendo la lectura de Zeeya Merali, “Theoretical physics: The origins of space and time,” Nature 500: 516–519, 29 Aug 2013. Me permito un traducción libre en forma de resumen para quienes no tengan acceso a este interesante artículo.




Merali ha aprovechado que Van Raamsdonk y muchos colegas están reunidos en el “KITP Rapid Response Workshop: Black Holes: Complementarity, Fuzz, or Fire?,” organizado entre el 19 y el 30 de agosto por Raphael Bousso (UCB), Samir Mathur (OSU), Rob Myers (PI), Joe Polchinski (KITP), Lenny Susskind (Stanford) y Don Marolf (UCSB) [listado de las charlas con enlaces a los vídeos]. Confieso que yo he visto todas las charlas de la semana pasada. Para entender muchas de ellas hay que leer los artículos técnicos más recientes de los conferenciantes, pero lo más interesante no es el contenido, sino el diálogo entre expertos y las discusiones al margen sobre las ideas presentadas. Obviamente, sólo recomendable para frikis de estos asuntos.

El principio holográfico se inspiró en la entropía de Hawking-Bekenstein asociada a los agujeros negros (que es proporcional al área del horizonte de sucesos, en lugar de al volumen como en cualquier objeto material). Esta entropía corresponde a un conjunto de microestados del agujero negro que están de alguna forma codificados en el horizonte de sucesos, que actúa como un holograma plano que almacena la información del espacio tridimensional que acota. El físico argentino Juan Maldacena (Instituto de Estudio Avanzado de Princeton, Nueva Jersey) publicó en 1998 un modelo holográfico del universo que aplicó la misma idea al espaciotiempo, que sería un concepto emergente a partir de la información holográfica. Esta información equivaldría a partículas cuánticas en una teoría cuántica de campos asociada al holograma.

En 2010, Van Raamsdonk estudió que pasaría si las partículas del holograma estuvieran entrelazadas (el entrelazamiento cuántico corresponde a correlaciones entre partículas que garantizan que al medir el estado de una partícula también se altera el estado de la otra partícula). Descubrió que si todas estas partículas están entrelazadas a pares (monogamia del entrelazamiento), cuando se rompe este entrelazamiento entre dos partículas es como si se divide el espaciotiempo tridimensional interior al horizonte en dos partes. Repitiendo el procedimiento el volumen del espaciotiempo se va reduciendo en potencias de dos. Para Van Raamsdonk es como si el entrelazamiento cuántico en el holograma fuera lo mismo que el espaciotiempo emergente. Según Maldacena, “la información cuántica en el holograma es fundamental y el espaciotiempo es emergente.”

  

La gravedad emergente a partir de la termodinámica también nació al tratar de generalizar a todo el espaciotiempo la entropía de Hawking-Bekenstein. En 1995, Ted Jacobson (Univ. Maryland en College Park) postuló que todo punto en el espacio pertenece al horizonte de sucesos de un microagujero negro y a partir de esta idea derivó las ecuaciones de Einstein de la relatividad general (usando sólo conceptos termodinámicos sin introducir de forma explícita el concepto de espaciotiempo, que emerge a partir de los primeros). La idea alcanzó la fama en 2010, cuando Erik Verlinde (Univ. de Amsterdam) dio un paso más allá derivando las leyes de Newton a partir de la termodinámica estadística de los constituyentes del espaciotiempo (sean estos lo que sean). Thanu Padmanabhan (Centro Interuniversitario de Astronomía y Astrofísica de Pune, India) mostró que las ecuaciones de Einstein se pueden reescribir en una forma equivalente a las leyes de la termodinámica.

Verificar estas ideas mediante experimentos es muy difícil, porque los constituyentes discretos del espaciotiempo se estima que tienen una tamaño en la escala de Planck. Sin embargo, se puede medir su efecto sobre la propagación de los fotones de muy alta energía en los rayos gamma producidos en fenómenos violentos del universo. Giovanni Amelino-Camelia (Univ. de Roma) y varios colegas publicaron en abril de 2013 los primeros indicios de este fenómeno, que tendrán que ser confimados en los próximos años. También están en curso varios experimentos en laboratorio. Por ejemplo, en 2012, físicos de la Univ. de Viena y del Imperial College de Londres propusieron un experimento de interferometría para estudiar la estructura discreta del espaciotiempo. 

La gravedad cuántica de bucles nació a mitad de los 1980 gracias al trabajo de Abhay Ashtekar (Instituto de Física Gravitacional y Geometría, Univ. Estatal de Pensilvania) y otros que describieron el tejido del espaciotiempo como una red de enlaces que portan información cuántica sobre las áreas y los volúmenes. Estos enlaces pueden cerrarse sobre sí mismos formando bucles (que no tienen nada que ver con las “cuerdas” de la teoría de cuerdas). Los bucles son cuánticos y definen una unidad mínima de área (la unidad de área en la escala de Planck) de forma similar a como la mecánica cuántica aplicada a un átomo de hidrógeno define un estado de energía mínima para su electrón. Esta unidad de área no se puede curvar demasiado con lo que no se pueden producir singularidades en curvatura como las que predice la gravedad de Einstein en el interior de los agujeros negros o en el Big Bang.

En 2006, simulaciones por ordenador realizadas por Ashtekar para la singularidad del Big Bang, y por Rodolfo Gambini (Univ. de la República, Montevideo, Uruguay) y Jorge Pullin (Univ. Estatal de Luisiana, Baton Rouge) para un agujero negro demostraron cómo evita las singulariades la gravedad cuántica de bucles. Sin embargo, esta teoría aún tiene muchos problemas básicos que resolver, por ejemplo, cómo unificar la gravedad con otras fuerzas o cómo emerge el espaciotiempo a partir de la red de información cuántica de los bucles.



La teoría de redes causales nació con el trabajo pionero Rafael Sorkin (Perimeter Institute, Waterloo, Canada). Esta teoría postula que los bloques que forman el espaciotiempo son puntos matemáticos conectados por enlaces causales, que conectan pasado con futuro. En una simulación por ordenador la red resultante construye el espaciotiempo de forma gradual, lo que según Sorkin “permite ver cómo emerge el espaciotiempo a partir de los puntos originales igual que la temperatura emerge a partir de los átomos de un gas. ¿Qué es la temperatura de un sólo átomo? De igual forma no tiene sentido preguntar dónde está el espaciotiempo en la red causal.”

A finales de los 1980, Sorkin calculó el número de puntos en el universo observable y su razonamiento le llevó a inferior que existía una pequeña energía intrínseca que causa que el universo acelere su aceleración. Esta predicción se confirmó en 1998 con el descubrimiento de la energía oscura. Según Sorkin, “su predicción fue la primera predicción de la teoría cuántica de la gravedad.” Obviamente, no todo el mundo opina lo mismo. 

Las triangulaciones dinámicas causales son una variante de las redes causales que nació a principios de los 1990 y cuya simulación por ordenador tiene ciertas ventajas técnicas. Los bloques de espaciotiempo son símplices tetradimensionales (la generalización de un triángulo o un tetraedro a cuatro dimensiones) que de forma espontánea se agregan unos a otros mientras sufren fluctuaciones cuánticas aleatorias. Las simulaciones de Renate Loll (Univ. Radboud, Nijmegen, Holanda) resultan en “universos” exóticos con una geometría muy complicada y un número erróneo de dimensiones (o muchas o muy pocas). Sin embargo, cuando se fuerza que el pegado de símplices preserve la causalidad se obtienen universos en cuatro dimensiones que son diferenciables (muy similares a nuestro universo).

La idea de que en el Big Bang el universo nació con sólo dos dimensiones (una de espacio y una de tiempo) y que fue ganando dimensiones conforme fue evolucionando es muy sugerente. Aún así, todavía nadie ha derivado las ecuaciones de la gravedad a partir de esta idea, aunque algunos expertos creen que la aparición de la energía oscura en los universos que crecen hasta alcanzar cuatro dimensiones es un signo de que la idea no es del todo incorrecta.

El artículo de Merali concluye así, sin ofrecer una respuesta, pero se decanta claramente por el principio holográfico. Hay muchas otras ideas sobre la emergencia del espaciotiempo que han sido publicadas y que quizás merecerían estar en la lista, pero las que están son sugerentes.

FUENTE:

Francis Emule Science News

¿ El universo podría existir sin necesidad de Big Bang? Claro que sí...

Fotogalería: La imagen del día del espacio
Haz click aquí
Investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) han demostrado con modelos matemáticos que el universo se expande de forma acelerada debido a una pequeña constante cosmológica que actúa contra la gravedad, tal como evidencian experimentalmente las teorías cosmológicas de los últimos unos años.

En un artículo que publica la prestigiosa revista Physical Review Letters, los investigadores Jaime Haro y Jaume Amorós, del Departamento de Matemática Aplicada I de la UPC, retoman el modelo del universo introducido originalmente por Albert Einstein a finales de los años veinte en un intento de unificar la gravitación y el electromagnetismo, y aplicar esta teoría en cosmología. Los autores llegan a la explicación de dos de los principales dilemas de la cosmología actual: por qué el universo no presenta singularidades, a pesar de que la mayoría de modelos estándar predicen su existencia, y por qué la expansión del universo es acelerada, en lugar de ser decelerada como predice la cosmología basada en la teoría de la relatividad general de Einstein.

Para resolver el problema de la constante cosmológica de Einstein, los matemáticos españoles se han basado en la técnica matemática del teleparalelismo, que fue introducida en física por Einstein en los años 20. Los resultados de la investigación muestran un universo primitivo en el cual el Big Bang no existe y que evoluciona hasta nuestro universo actual, en el que una pequeña constante cosmológica actúa contra la gravedad para acelerar su expansión.

La teoría del Big Bang producido de acuerdo a la relatividad general, precedía que el universo tiene que ser de tamaño estático o expandirse con velocidad decreciente. Las observaciones astronómicas de los últimos años, cada vez más precisas, contradicen esta teoría clásica. Los astrónomos Perlmutter, Schmidt y Riess, que obtuvieron el premio Nobel de Física en 2011, ya descubrieron dicha contradicción en 1998. Las observaciones de estos científicos mostraban que el universo se expande con velocidad creciente. Ahora, los investigadores de la UPC han evidenciado esta última teoría con modelos matemáticos.

Fuente:

Muy Interesante 

La sonda WMAP determina cómo nació el Universo

La sonda WMAP de la NASA ha dado una explicación de cómo nació el Universo. Según el equipo científico, se ha determinado con gran precisión la edad Universo, la densidad de los átomos, la época donde las primeras estrellas comenzaron a brillar y la densidad del resto de materia no atómica.

La sonda, lanzada por la NASA en el 2001 y retirada hace dos años, ha dado sus primeras conclusiones finales. Al parecer, con un grado de precisión sobre algunos aspectos del Universo cerca de 68.000 más precisos que cualquier modelo anterior.

El trabajo principal de la sonda ha sido el de tomar una "radiografía" completa del cosmos observando el resplandor del Universo caliente y llegando a un momento en el que tan sólo tenía 375.000 años de edad (actualmente contaría con 13.700 millones de años).

El resultado final es una imagen del universo en sus comienzos, una aproximación que permite con un alto grado de precisión explicar lo que aconteció en el pasado. De entre las conclusiones, los investigadores hablan de datos que vienen a refrendar la teoría del Big Bang o la teoría de la "inflación", aquella que predica que el Universo tuvo un período dramático inicial de expansión llegando a un crecimiento de más de un billón de billones de veces en menos de un billón de una billonésima parte de segundo. De estas expansiones nacerían las galaxias en el tiempo.

Por último, los investigadores han destacado que WMAP ha dado la posibilidad de ajustar la fecha en la que comenzaron a brillar las primeras estrellas, una época que se remontaría a 400 millones de años de vida del Universo.

Fuente:

ALT1040

El secreto de juventud de las estrellas

El cúmulo globular estudiado por el Observatorio Austral Europeo. | ESO

Al igual que las personas, las estrellas pueden envejecer de distintos modos. Un nuevo estudio ha descubierto que algunos cúmulos de estrellas nacidos tras el Big Bang mostraban distintos grados de desarrollo, mostrándose más jóvenes o envejecidas.

Estos cúmulos globulares son reliquias de los primeros tiempos del Universo, con edades entre los 12-13 mil millones de años (el Big Bang tuvo lugar hace 13.700 millones de años), y que contienen muchas de las estrellas más viejas de nuestra galaxia.

Pese a que forman parte del pasado remoto del Universo, el equipo científico ha descubierto, utilizando el telescopio MPG/ESO del Observatorio Austral Europeo (ESO, por sus siglas en inglés) y el Hubble de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) que algunos de estos cúmulos permanecen con un 'espíritu' joven.

¿A qué se debe el secreto de la eterna juventud de estos cúmulos?. Los astrónomos han revelado un mecanismo de rejuvenecimiento peculiar. Las estrellas de los cúmulos tienden a tener la misma edad. Las brillantes de mucha masa se consumen pronto, por lo que los cúmulos deberían mantener solo las estrellas de menos masa.

Sin embargo, algunos de estos cúmulos reciben un nuevo soplo de vida, obteniendo combustible extra que las alimenta de nuevo y las hace brillar considerablemente. Esto puede ocurrir si una estrella atrae material de otra estrella vecina a medida que dos de estas se fusionan o si colisionan. Las estrellas revigorizadas son denominadas azules rezagadas, y su alta masa y brillo son las propiedades que han dado fundamento a este estudio.

Las estrellas más pesadas se precipitan hacia el centro del cúmulo a medida que este envejece, en un proceso similar a la sedimentación. Las elevadas masas de las azules rezagadas dan a entender que se ven fuertemente afectadas por este procesos, mientras que su brillo las hace relativamente fáciles de observar.

El equipo localizó la ubicación de estrellas azules rezagadas en 21 cúmulos globulares. Unos pocos cúmulos parecían jóvenes, con estrellas azules rezagadas distribuidas por todo el cúmulo, mientras que un grupo más numeroso era viejo, con las azules rezagadas agrupadas en el centro. Un tercer grupo se encontraba en pleno proceso de envejecimiento, con las estrellas más cercanas al centro migrando hacia el interior en primer lugar, mientras que las estrellas más alejadas se acercaban progresivamente al centro. "Dado que estos cúmulos se formaron todos aproximadamente al mismo tiempo, esto revela grandes diferencias en la velocidad de evolución de cúmulo a cúmulo", concluye Barbara Lanzoni (Universidad de Bolonia, Italia), coautora del estudio.

El estudio ha proporcionado la primera evidencia empírica de a qué velocidad envejecen diferentes cúmulos.

Fuente:

El Mundo Ciencia

¿Hay lugar para Dios en el Big Bang?

Por Victoria Gill

Ciencia y fe

La primera persona en proponer la teoría del Big Bang fue un sacerdote católico. Georges Lemaitre también era profesor de física en la Universidad Católica de Lovaina cuando, en 1931, propuso en un documento académico que el Universo en expansión debía haberse originado en un punto finito en el tiempo. Sus intereses religiosos eran para él tan importantes como su ciencia, y fungió como presidente de la Academia Pontificia de Ciencias desde 1960 hasta su muerte en 1966.
 

Charles Darwin, de quien se puede decir que detonó el debate de religion vs. ciencia, luchó con su propia fe. Darwin creció en la fe anglicana y en sus diarios de exploración en su barco, el Beagle, incluso se refirió a sí mismo como "bastante ortodoxo". En su autobiografía, Darwin escribió: "El misterio del principio de todas las cosas es insoluble para nosotros; y por mi parte me debo conformar con permanecer como agnóstico"

El descubrimiento del bosón de Higgs está tan fresco que la exhibición en el museo de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (Cern) no se ha actualizado todavía.

En la obra expuesta -un cortometraje que proyecta imágenes del nacimiento del Universo en una enorme pantalla- el narrador pregunta: "¿Encontraremos el bosón de Higgs?" 

Ahora que finalmente ha sido visto -un descubrimiento científico que nos acerca más que nunca a los primeros momentos después del Big Bang- Cern ha abierto sus puertas a eruditos que toman un enfoque muy diferente hacia la pregunta de cómo se creó el Universo.

El 15 de octubre, un grupo de teólogos, filósofos y físicos se reunió dos días en Ginebra para hablar sobre el Big Bang.

¿Qué ocurrió cuando personas de tan distintas visiones del Universo se sentaron a discutir?

"Me di cuenta que era necesario discutirlo", dijo Rolf Heuer, director general de Cern.

"Necesitamos, como científicos ingenuos, discutir con filósofos y teólogos la época anterior al Big Bang".

clic Vea también: dentro de la máquina del Big Bang

Antes del Big Bang

Uno de los organizadores de Cern de esta inusual reunión fue Wilton Park, un foro global establecido por Winston Churchill.

Es una organización usualmente asociada con discusiones de alto nivel sobre política global e incluso intercambios confidenciales sobre asuntos de seguridad internacional, lo cual quizás enfatiza cuán seriamente toma Cern este encuentro.

Pero la misma idea de un "tiempo antes del Big Bang" es un territorio imposible para los físicos.
Es una zona de pura especulación; antes del tiempo y el espacio como los científicos los entienden, y donde las leyes de la física se rompen completamente.

Entonces ¿lo hace eso un ámbito en el que se puedan entender la ciencia y la religión?

Uno de los participantes más francos, Lawrence Krauss, un físico teórico y director del Proyecto Orígenes en la Universidad Estatal de Arizona, afirma que definitivamente no.

"Uno tiene la impresión de una reunión como esta que a los científicos les importa Dios; pero no", indica.

"No puedes refutar la teoría de Dios".

"El poder de la ciencia es incierto. Todo es incierto, pero la ciencia puede definir esa incertidumbre".

"Por eso la ciencia progresa y la religión no".

Pero la sugerencia de que ciencia y religión son fundamentalmente incompatibles fue un motivo de discordia durante la reunión.

John Lennox, profesor de matemáticas en la Universidad de Oxford, también se declara cristiano. Él piensa que le solo hecho de que los seres humanos puedan hacer ciencia es evidencia para Dios.

"Si los ateos tienen razón en que la mente hace ciencia... es el producto de un proceso no guiado sin sentido".

"Ahora, si supieras que tu computadora es producto de un proceso no guiado sin sentido, no confiarías en ella".

"Por eso, para mí el ateísmo socava la racionalidad que necesito para hacer ciencia".

Pero este debate aparentemente insoluble de Dios versus ciencia fue sólo una parte del encuentro.

Heuer expresó que deseaba que los participantes "desarrollaran un entendimiento común" de la visión de los demás.

Pero incluso intercambiar ideas fue por momentos engorroso; científicos y filósofos suelen hablar lenguajes muy diferentes.

Educarse mutuamente

El descubrimiento de una "partícula de Higgs" precedió este encuentro de religiosos y científicos.

Andrew Pinsent es director de investigación en el Centro Ian Ramsey para la Ciencia y la Religión de la Universidad de Oxford. También es un físico entrenado que alguna vez trabajó en Cern.
"Tenemos que educarnos mutuamente en los términos que usamos", dice.

Por ejemplo, explica, "los filósofos han estado discutiendo el significado de la [palabra] verdad durante siglos".

Pero para muchos físicos, usar esa palabra es un territorio incómodo cuando hablan de lo que sabemos sobre el Universo y el Big Bang.

Krauss afirma que la palabra está en el centro de "una de las diferencias fundamentales entre ciencia y religión".

"Quienes son religiosos creen que conocen la verdad", indica.

"Y saben la respuesta antes de que se haga la pregunta. En cambio, con los científicos es exactamente lo contrario".

"En la ciencia, aunque usamos la palabra verdad, lo que realmente importa es si funciona".

"Por eso es un asunto sensible, porque si sabes la verdad, no necesitas lidiar con esta preguntita de si algo funciona o no".

A pesar de la barrera de visiones opuestas del mundo y léxicos incompatibles, Pinsent cree que colaborar con la filosofía podría ayudar a la ciencia a enfrentar mejor las preguntas muy grandes.

"No ha habido nuevos avances conceptuales en la física en un cuarto de siglo", afirma.

Agrega que esto es en parte porque la ciencia en aislamiento "es muy buena para producir cosas" pero no para producir ideas".

Invoca a Einstein como ejemplo de un científico verdaderamente filosófico.

"Empezó formulando las preguntas que haría un niño", puntualiza Pinsent, "como '¿qué sería cabalgar sobre un rayo de luz?'"

Y Heuer acepta la idea de llevar filosofía al mismo Cern.

"No iría tan lejos como dejarlos hacer experimentos aquí", bromea, "pero no tendría ningún problema en tener un filósofo residente".

¿Demasiado especializado?

La misma idea de un "tiempo antes del Big Bang" es un territorio imposible para los físicos.

La principal conclusión del evento fue simple: seguir hablando.

"Enfrentamos un problema en nuestra cultura de hiperespecialización", señala Pinsent.

"Esta ignorancia de otros campos puede causar problemas, como una carencia de cohesión social".

Y aunque Krauss dijo que la reunión se sintió a ratos como "gente que no se puede comunicar al tratar de comunicarse", incluso ve algún valor en este intercambio algo esotérico.

"Mucha gente de fe ve la ciencia como una amenaza", indica.

"No creo que la ciencia sea una amenaza, así que es útil para los científicos mostrar que no lo ven necesariamente de esa manera".

Como dijo un colaborador durante el encuentro: "la religión no agrega a los hechos científicos, sino da forma a nuestra visión del mundo".

Y como Cern está buscando pistas sobre cómo existió el mundo para empezar, desea ver cómo sus descubrimientos encajarían en cualquier visión del mundo.

Fuente:

BBC Ciencia

Contenido relacionado

• (Casi) todo lo que desearía saber sobre la partícula divina
• Peter Higgs: el hombre detrás del nombre de la "partícula de dios"
• ¿Ahora sí encontraron los científicos la partícula de Dios?