A 40 años de la llegada a la Luna

Conocer el universo, una búsqueda sin fin

El aporte de la ciencia, de la filosofía y de la teología respondió interrogantes y sumó más. Los investigadores, tras una única ley que explique el devenir de los tiempos.

Teresa Pandolfo

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El próximo 20 de julio se cumplen cuatro décadas de la llegada de la Apolo XI a la Luna. Cuarenta años en que el mundo compartió los momentos de sorpresa y emoción cuando Neil A. Armstrong dio el primer paso en territorio lunar, desconocido hasta entonces. Lo siguió luego Edwin Aldrin, mientras que el tercer tripulante, Michael Collins, los esperaba en la nave. Richard Nixon gobernaba en ese momento los Estados Unidos y se habían invertido casi 20.000 millones de dólares en la hazaña que se estaba concretando.

En tanto, también 2009 fue declarado Año Internacional de la Astronomía en homenaje a Galileo Galilei.

La existencia misma del hombre está íntimamente ligada a los enigmas del universo, a su principio, a la incertidumbre sobre si tendrá un final y, además, a la trascendencia del ser humano respecto de este mundo.

La ciencia avanza en respuesta a los interrogantes de siempre y genera otros tan intensos como los resueltos. El punto está en que todavía conocemos muy poco de ese universo que parecería encerrar el mensaje de la búsqueda permanente.

Roberto Aquilano es doctor en Astronomía y subsecretario de Promoción Científica y Tecnológica de Santa Fe. Es investigador del Conicet y docente y partícipe del Instituto de Física de Rosario. Se apasiona cuando habla de las galaxias, de las teorías que intentan explicar la expansión del universo y, más aún, cuando relata lo que es la observación del espacio desde un lugar como Cerro Pachón, Chile, donde se encuentra ubicado uno de los dos telescopios gemelos Géminis. El otro se encuentra en Hawai, en el hemisferio Norte. “Ambos lugares tienen los mejores cielos del mundo”, dirá en la entrevista.

De la Física y la Matemática

—A partir del Big-Bang y de Albert Einstein, ¿cómo ven los científicos el universo?

—Notablemente distinto de como se lo veía antes. Hasta Einstein, el universo era bastante estático. Incluso filosóficamente es lo que cabía en las mentes más lúcidas de la comunidad científica. El término “Big-Bang” fue originalmente despectivo. Los investigadores famosos de aquel entonces, que no creían en el Big-Bang, que no creían en la expansión del universo, bautizaron con este nombre a la teoría de Einstein, queriendo decir: “Bueno, es un Big-Bang”, y quedó la denominación prendida en la teoría.

—¿Cuál es el aporte que Einstein hizo a la Astronomía?

—Hizo un fuerte aporte a la Física, que lo tomó naturalmente la astronomía. Desarrolló dos teorías: la de la relatividad especial o restringida y la teoría de la relatividad general. La primera habla de la velocidad de la luz y de que la velocidad de la luz es una constante, por lo tanto, lo que deja de ser constante es el tiempo. Por primera vez se empieza hablar de la variabilidad del tiempo.

La otra teoría, la de la relatividad general, es más abarcativa. Es la teoría de la nueva gravitación. Muchos quisieron hacer entender que Einstein había defenestrado a Newton y no es así, lo amplió. Einstein deja de hablar de fuerzas como en toda la Física de Newton y se refiere a campos espacio-temporales. Es como si existiera una identidad en el universo, de lo que nosotros entendemos como vacío, que permite que se generen en esa entidad espacio-temporal curvaturas de ese espacio-tiempo, y desaparecerían las fuerzas.

Es como si alguien colocara una pelota arriba de una tela, de una trama. La pelota, porque tiene una gravedad propia y un peso, hunde la tela. Ese hundimiento de la tela generaría las fuerzas gravitatorias, pero, en realidad, no tendríamos una fuerza; los objetos que tenemos en esa tela van a caer y rotar alrededor de esa pelota no porque exista una fuerza gravitatoria hacia dicha esfera (o estrella), sino porque la curvatura de ese espacio-tiempo, ese entramado, ese tejido, al hundirse, hace que naturalmente los objetos caigan hacia la pelota (estrella).

Allí se cambia la estructura de la concepción física de lo que es la gravedad, cambia para el universo la concepción de la gravedad. La estructura del universo a partir de ese momento es totalmente distinta de lo que había hasta entonces. ¿Por qué? La gravedad era la gran dueña y señora que iba a dirigir y a generar la geometría del universo. Si la gravedad tenía el poder de curvar ese espacio-tiempo, también tenía el poder de curvar el universo. Luego vienen las teorías de que el universo es curvo. Hoy en día sabemos que no lo es tanto.

—Dentro de este marco, ¿qué tomó Stephen Hawking de Einstein?

—El aporte es mucho más nuevo, pero viene arraigado en una base teórica de Einstein. Einstein no creía en la expansión del universo; creó una constante cosmológica y ajustó las ecuaciones para que el universo no se expandiera. Hoy estamos viendo que esa constante fue un error de Einstein y que, en realidad, el universo está totalmente en expansión.

Pero de esa teoría de la relatividad nacen los agujeros negros, las estrellas colapsan en estrellas de neutrones y otras, hasta agujeros negros. Objetos tan densos, con una gravedad tan alta que no permiten que ni la luz alcance a salir; por lo tanto, no los veríamos. Por eso, cuerpos negros, agujeros negros, lugares donde se traga hasta la propia luz y, como ésta no sale del objeto, no llega a nuestros ojos.

Hawking trabaja con Roger Penrose en la “modelización” de los agujeros negros. De ese trabajo en común surge la idea de singularidad: un punto donde la masa se concentraría. Hasta ese momento se decía, si todo se lo traga un agujero negro y todo lo que está cerca va a caer hacia allí, es un sumidero y es el final de todas las cosas. Y lo que descubre Hawking matemáticamente, no se lo ha podido comprobar por observación, es que los agujeros negros no serían los sumideros finales porque también podrían llegar a evaporarse.

Hawking crea una Teoría Cuántica donde matemáticamente demuestra que los agujeros negros son el residuo final de estas grandes concentraciones de materia, pero no necesariamente el final de todas las cosas. Podría esta radiación, “la radiación Hawking” como se la llama, hacer que el agujero negro, además de concentrarse, a la larga pudiera hasta evaporarse, por lo que no tendríamos ningún final universal de todas las cosas.

Y esto ha sido un cambio revolucionario que falta ser probado. Estas teorías fueron sorprendentes; estamos nombrando a Einstein, Hawking, Penrose... Son todos teóricos. “Modelizaron” las cosas físico-matemáticamente; después, las extrapolaron y, luego, a las observaciones las fueron confirmando. La teoría y la observación deben ir indefectiblemente de la mano. No todo está en la cabeza de un genio y sin necesidad de observación, y la tecnología de los últimos años que se viene desarrollando a nivel espacial ha sido tan espectacular que ha mostrado un montón de cosas, tantas que hasta más genios se han visto sorprendidos. El conocimiento va avanzando de la mano de la teoría y de la mano de la observación, pero ninguna puede sobrevivir sin la otra.

—En el universo, ¿todo es energía?

—Qué es el universo es la gran pregunta, al igual que nos interrogamos qué es la vida, que es parte del universo. Todavía no hay una respuesta total.

Pero es energía. Einstein probó la equivalencia entre masa y energía. La masa se transforma en energía y la energía se transforma en masa, permanentemente. Todo lo que vemos son formaciones de energía transformada en masa.

Las respuestas dadas por la ciencia dieron lugar a nuevas preguntas. Vale aquí el “sólo sé que no sé nada”. Hoy sabemos muchísimo más del universo, de cómo se pudo haber generado, cómo pudieron ser los primeros instantes y cómo podría ser su final. Tenemos una idea bastante fuerte para explicarlo, pero no podemos llegar todavía a la verdad porque no la tenemos en cuanto al principio ni lo que podría ser el final.

El mismo Hawking hizo una Teoría del Salto Cuántico que dice que desde el vacío se pueden originar las cosas, pero es una conclusión matemática y nadie lo ha podido probar. Según la teoría de la relatividad de Einstein, el universo en algún momento se debería estar frenando por la propia atracción gravitatoria; sin embargo, en los últimos años vemos que se está acelerando. No sabemos si allí tenemos algún problema en lo que conocemos que es energía o si inciden otros factores que no conocemos.

Porque está lo que llamamos materia oscura o masa faltante, y lo explico. Para que nuestra galaxia tenga la forma que tiene, para que todas las demás galaxias que observamos tengan la forma que tienen, tendría que haber mucha más masa para los cálculos que se pueden hacer que la que poseen. ¿Por qué razón? Puesto que el único cálculo posible es en base a lo que observamos, a la luz que recibimos.

Quiere decir que estamos contabilizando todo aquello que observamos, pero puede haber agujeros negros que están emitiendo, que existen, que tienen masa y que no los vemos. Entonces, habría mucha más masa en nuestra galaxia y en otras, para que la galaxia se mantenga con la forma que se mantiene. Porque, según los cálculos, nos está faltando el 70 % de la masa que tendría que tener nuestra galaxia para que tenga la forma que tiene. Por lo tanto, hay un 70 % de desconocimiento en nuestra propia galaxia; hay un 70 % faltante de desconocimiento de lo que nosotros entendemos del universo.

Dos caras

—¿Qué piensa del orden natural y de la trascendencia?

—El científico busca la verdad por la Física, la Matemática, la Biología y la Química, y el teólogo, por la Fe. Todos, de alguna manera, la están procurando. El teólogo necesita de conceptos físicos para redondear una idea y el científico, de algunos conceptos filosóficos para redondear sus teorías. Ambas son productos de la mente humana, de una explicación del universo.

—Me refería a que dentro del caos hubo un orden...

—Dentro de la Física-Matemática existe la Teoría del Caos; es poder describir los fenómenos caóticos. Pero uno ve que esos fenómenos caóticos, cuando se los deja evolucionar, buscan un orden. Y, si uno observa la estructura del universo, también busca un orden: eso que es gravedad caótica tiene un orden.

Observamos en el universo un enorme y sorprendente orden. Cuando lo estudiamos en particular, encontramos un universo terriblemente caótico. Quiere decir que el orden y el caos son parte de lo mismo, son esencias de lo mismo. Nuestro campo de observación es limitado y debemos remitirnos a cosas más concretas para poder entenderlas y, entonces, perdemos la concepción general.

Los trabajos de nuestros investigadores son competitivos de primera línea”.

Roberto Aquilano,

doctor en astronomía.

/// LA CLAVE

Relato

Los científicos vuelven sobre un relato periodístico de la época de Albert Einstein. Dicen que el físico y su esposa Elsa habían sido invitados al observatorio Monte Palomar en Estados Unidos, en aquella época, uno de los más importantes del mundo. El matrimonio contempló allí la expansión del universo, la dinámica de las distintas galaxias y, al finalizar la visita, un periodista le preguntó a Elsa Einstein qué impresión se llevaba. “Es maravilloso lo que observé sobre el universo por el telescopio, pero mi esposo lo hizo antes con lápiz y papel”, respondió.

Argentina fue pionera en astronomía en América Latina y siempre ha actuado como un país de primer nivel dentro de Latinoamérica. La astronomía es una ciencia cara porque necesita grandes aparatos. Quizás adolece del equipamiento que debería tener”.

Roberto Aquilano,

doctor en astronomía.

Las galaxias tienden a agruparse en pequeños grupos, estos en cúmulos los que conviven junto a grandes regiones vacías.

Foto: Télam

¿Hay un mensaje?

—El universo, ¿deja una lección?

—Fenómenos físicos que observábamos en esta Tierra y no sabíamos si en otros lugares se daban igual, actualmente, con las nuevas tecnologías, podemos concluir que las leyes que rigen en el planeta son las que rigieron siempre al universo desde su comienzo y rigen en todas partes, dice Aquilano.

Cuando uno empieza a estudiar la vida, se encuentra con patrones y puede empezar a intuir, aunque todavía no se haya demostrado, que la formación de vida también naturalmente se pudo haber dado en otros lugares. Nosotros somos una célula más de todo este universo maravilloso y es ahí donde se unen ciencia, filosofía y teología; allí donde se aprecian lo que son las leyes de la naturaleza.

Cuando uno termina de redondear una ley de la naturaleza, se da cuenta de lo sencilla que era. Cuando las teorías son muy complejas, es que estamos lejos de la verdad que buscamos. Cuando se simplifican, nos estamos acercando a la verdad. Porque todas aquellas leyes en Física y Astronomía que se han podido descubrir fueron muy simples. La gran expectativa es que no existan el electromagnetismo, ni la gravedad, ni las fuerzas fuertes ni las fuerzas débiles, sino que exista una única ley para todo el universo, que es la Teoría del Campo Unificado, con la cual el mismo Einstein soñaba y hasta el día de hoy no se ha logrado.

La Teoría del Campo Unificado es tratar de asociar todas las leyes descubiertas hasta ahora como parte de una sola ley, que así debe ser la naturaleza. Este universo debe ser una sola ley que veamos aplicada de distintas formas. El día que la ciencia descubra cuál es esa ley, la síntesis de esa ley, es como descubrir a Dios porque es descubrir la esencia de todas las cosas. La enseñanza del universo es la búsqueda y evitar la pelea inútil porque todos perseguimos lo mismo: una la ley que lo sintetice todo.