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Luz y Vida — Núm. 26 — Presentación | Luz y Vida — Núm. 26 — Septiembre 2011 — Índice | La unificación de la personalidad (segunda parte) |
Participantes:
Carmelo, tú que sabes de esto un rato, y además sabes explicarlo muy bien, ten la bondad de indicarnos por qué la ciencia dice que el universo nació hace unos 14.000.000.000 de años:
Según los cálculos, la Vía Láctea (y el universo) tendrían entre 13 mil y 14 mil millones de años de edad. Esto es consistente con recientes estimados hechos por cosmólogos sobre cuán rápido se expande el universo. http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_1952000/1952132.stm
Y el LU (que no dice nada de lo que sucedió hace 14.000 millones de años, pasa de los 25.000 a los 10.000) :
Hace 25.000.000.000 de años se pudo contemplar la finalización del ciclo terciario de la vida nebular, lo que produjo la organización y la estabilización relativa de los extensos sistemas estelares derivados de esta nebulosa madre. Pero el proceso de contracción física y de creciente producción de calor continuó en la masa central del remanente nebular.
Hace 10.000.000.000 de años empezó el ciclo cuaternario de Andronover. La masa nuclear había alcanzado el máximo de temperatura; se acercaba el punto crítico de condensación. El núcleo madre original se convulsionaba bajo la presión combinada de la tensión de la condensación de su propio calor interno y la creciente atracción gravitatoria mareomotriz del enjambre de sistemas solares liberados que lo rodeaban. Las erupciones nucleares que iban a inaugurar el segundo ciclo nebular de dispersión solar eran inminentes. El ciclo cuaternario de existencia nebular estaba a punto de empezar. LU 57:4.4-5
El LU le da MUCHA más edad al universo, pues solo la nebulosa de Andronover empezó mucho antes: Hace 875.000.000.000 de años, la enorme nebulosa de Andronover, número 876.926, fue debidamente iniciada. ¿Qué pasó hace 14.000 millones de años, para que los científicos crean que EN ESE MOMENTO nació el universo?
¿Cómo cuadrar lo que dice el LU con lo que dice la ciencia?
Creo, amigo Antonio, que tienes una opinión demasiado buena de mí. En este foro, el que más sabe del tema que propones es Santi, así que le emplazo a que conteste con su propia explicación. Pero para que no penséis que me quiero escapar del brete, paso a contar lo poco que sé.
La opinión más generalizada entre los científicos actuales es que el universo tiene unos 13.700 millones de años. Pero para saber de qué estamos hablando, debemos fijarnos en cómo llegan a esa cifra. No me detendré en muchos detalles, que por otra parte desconozco, pero sí os diré que hay varios métodos. Todos ellos tienen como hipótesis de base que el universo se creó a partir de un big-bang y como consecuencia de esa «gran explosión», las estrellas y en general toda la masa, está en expansión. O sea, que visto desde cualquier punto, el resto de la materia se está alejando y cuanto más lejos, a más velocidad. Imaginad un globo que se hincha; desde un punto cualquiera de su superficie, se ve que el resto de los puntos se están alejando; algo así es el modelo del bigbang. Inicialmente se intentó calcular esta expansión basándose en que el color de las estrellas tiene un desplazamiento hacia el rojo debido a esta velocidad de alejamiento. Creo que hoy, el método más aceptado se basa en la medición de la densidad de diferentes tipos de materia, en la constante de Hubble y en una constante cosmológica que introdujo Einstein para cuadrar las ecuaciones de la relatividad generalizada. Se empezó dándole al universo unos 13.400 millones de años y hoy se anda por los 13.700.
Pero si analizamos en profundidad el cálculo de esta edad, veremos que está totalmente fundamentado en dos supuestos:
Que existió un big-bang que fue la creación de TODO el universo y el principio del tiempo y el espacio.
Que las mediciones de las densidades de materia y otros valores de los fenómenos que vemos en los cielos y que hacemos desde la Tierra o desde muy cerca de ella, son aplicables a TODO el INMENSO universo.
Y en esos supuestos se basa el cálculo de la edad de universo. (De todos modos, hay una minoría de científicos que rechazan la teoría del Big-Bang) Las demostraciones de que existió el big-bang y de que fue el origen de todo se basan en la teoría de la relatividad, y todos sabemos que a una teoría se la acaba tragando la siguiente (al concepto newtoniano del universo se lo tragó la relatividad de Einstein). Si esta teoría quedase finalmente desmontada, el cálculo perdería totalmente su validez. No es descabellado rechazar ese big-bang global basado en ciertas teorías científicas actuales como la relatividad (o mejor dicho, no es descabellado aceptar esa teoría, pero con carácter PROVISIONAL), pues es de suponer que en el futuro llegará otra explicación que dará cuenta de todos los fenómenos conocidos hoy, y de todos los que se conozcan hasta ese futuro, y que se tragará las teorías de hoy.
Sobre la fiabilidad de las mediciones que hacemos, creo que ya he hablado alguna vez. Imaginad un globo de 13.700 años luz de diámetro y en algún lugar del mismo, un sol y uno de sus planetas alejados SÓLO 8 minutos luz. Harían falta 900.090.000 distancias Sol-Tierra para cubrir todo el diámetro de ese globo del universo. Suponer que una medida hecha desde la Tierra es aplicable a todo el universo, es como suponer que la temperatura que medimos con un termómetro que sostenemos en nuestra mano estirada unos 2 centímetros, es la que hay en Sydney. Si no tenemos otra cosa mejor, le aplicaremos todas las correcciones y extrapolaciones que nuestras teorías del clima y de la atmósfera terrestre nos sugieran, y nos conformaremos con lo que resulte; pero no deberíamos engañarnos, la temperatura en aquella ciudad de Australia puede ser ésa o cualquier otra, pues las teorías aplicadas para extrapolar la medida no dan para más, no son suficientemente «poderosas».
El LU no dice explícitamente cómo se empezaron a crear los siete superuniversos del tiempo y el espacio (aunque sí dice que la creación es continuada y que sigue aún hoy), ni nos da la edad de los mismos, aunque habla de acontecimientos que debemos suponer relativamente recientes, pues se refieren a los orígenes de nuestro joven universo local, y los data en hace casi un billón de años. En consecuencia, debemos suponer que los Ancianos de los Días, el primer acontecimiento datado, tienen varias decenas de billones de años, quizá centenares.
¿Qué pasó hace unos 14.000 millones de años según el LU? Pues aparentemente nada destacable pues los hitos de la historia de nuestro planeta pasan de los 25.000 a los 10.000 y luego, a los 8.000 millones de años.
Si creemos en lo que dice el LU (yo lo hago), debemos deducir que la edad del universo que aceptan hoy la mayoría de científicos está equivocada, incluso aplicada a la región local del universo en la que estamos. Si suponemos que hace unos 8.000 millones de años hubo una gran explosión final en Andronover, esa «aterradora erupción terminal» que se cita en el segundo párrafo de la página 655, y que tal erupción se puede tomar como un big-bang local (¡ojo! LOCAL, no global), deduciremos que la edad de 13.700 millones de años sigue estando equivocada.
No debemos extrañarnos de los errores científicos; son más habituales de lo que podríamos pensar hoy (que aceptamos lo que dice la ciencia como «palabra de Dios»), en particular si analizamos la evolución en el tiempo y comparamos las primeras conclusiones de las teorías científicas con las de la ciencia ya más madura. Y en la ciencia astronómica estamos especialmente «en pañales». A mí me gusta recordar los mapas de las costas de África que se manejaban en tiempos de las grandes conquistas portuguesas: hay parecidos con los mapas actuales, pero son pura coincidencia. En nuestros mapas y datos astronómicos actuales la situación es aún peor que la de esos mapas. Creo recordar que algo se dice en LU sobre la precisión de las medidas de nuestros telescopios, especialmente en objetos muy alejados.
Santi, ¿te animas? A mí no me da para más.
Carmelo, has expuesto el problema de una manera bastante acertada, yo por mi parte deseo hacer una serie de observaciones para redondear la cuestión.
Sobre lo que has expuesto, creo que se te ha colado una palabra, que es relevante para el tema, y es que «como consecuencia de esa ‘gran explosión’, las estrellas y en general toda la masa, está en expansión». Lo que la comunidad científica entiende que está en expansión, es el espacio mismo.
Yo quisiera traer a nuestra consideración, una vez más, que el método científico siempre parte de unas observaciones, a las que se les quiere dar una explicación; para ello se elaboran teorías, es decir, se hace habitualmente una serie de suposiciones, y de esas suposiciones utilizando la lógica deductiva (y las matemáticas), se obtienen unas conclusiones. Algunas se podrán medir con las herramientas de las que se dispone en aquél momento, y servirán para evaluar la teoría. Si lo que nos propone la teoría son unos resultados que podemos medir, y «casan» con los resultados experimentales, comenzaremos a suponer que la teoría va por buen camino. De las teorías salen otros resultados que no son mesurables experimentalmente en ese momento (por falta de tecnología, o conocimientos) Sobre estos resultados o conclusiones novedosas se comienza el trabajo de poder constatar si son «reales». A medida que pasa el tiempo suele suceder que, o bien porque se han mejorado las medidas de lo que ya conocíamos, o porque las novedosas se pueden medir, y los resultados no concuerdan con lo que predice la teoría (pensad que la falta de concordancia puede hacer que el resultado real sea muy opuesto a lo predicho por la teoría, o que sólo sea un poco diferente), puesto que los resultados que podemos medir, son incuestionables (dan el resultado que dan) se ha de corregir un poco la teoría, o incluso se ha de sustituir por otra que normalmente hace que la que teníamos como «buena» sea en realidad un caso particular de una más amplia.
Todo este rollo es solo para que no nos extrañe que en cuestiones de cosmología, donde las medidas de las cosas (realmente sólo podemos medir luz [fotones] incluyendo desde los rayos X, hasta las ondas de radio, espectro visible incluido, por supuesto y alguna que otra partícula) está muy dificultada tanto por la escasa señal que nos llega a la Tierra, como por el hecho de que ahora somos conscientes que esa luz no nos llega «virgen», no llega tal y como salió de su fuente, por el camino se ha distorsionado por efectos gravitatorios, ha modificado sus cualidades por el hecho de que el universo (el espacio incluido) se está expandiendo, y se ha visto debilitada su intensidad por innumerables partículas de polvo cósmico que hay entre la fuente y nosotros.
Con este panorama, no es de extrañar que resultados que hoy nos dan unos valores, mañana a la luz de nuevos descubrimientos den otros detalles, los resultados sean diferentes (ligeramente diferentes o muy diferentes), de ahí que cada vez que se aportan nuevos datos se corrigen cifras que a la mayoría del público le atraen. La edad del universo (o su tamaño) tienen un considerable eco social, y aparece el eterno comentario de ¿cómo puede ser que ayer la edad era de 12000 millones de años, otras veces ha sido 15000 millones, y hoy parece que lo que se considera es de 13.700 millones de años?
Pero esta situación recurrente seguirá durante muchísimo tiempo por una razón: porque la medida de la edad del universo no es un dato que se obtenga directamente de un aparato, es un dato que se deduce de la observación cuidadosa de muchos datos de muchos aparatos, de manera que es inevitable que, a medida que alguno de esos datos particulares se revise, dará como efecto secundario un cambio en la edad del universo.
Pero la ciencia ha de trabajar así, y los que no hacemos ciencia hemos de ser conscientes de que lo sano es precisamente que se adopten cambios incluso de conceptos, lo que indica que la ciencia tiene buena salud.
¿Por qué la ciencia establece la edad del universo en esa cifra?
Aunque los antecedentes los podemos encontrar mucho más atrás, partiré de la exposición de los hechos que llevan a la ciencia a dar esa cifra (las matemáticas de los razonamientos están fuera de mi alcance, pero trataré de explicar los conceptos que yo he entendido)
1.- ¿Por qué supone la ciencia que el universo tiene una edad y no es infinito?
Mencionado por Kepler (1610) y formulada por Olbers (1823), viene a decir que si el universo fuera infinito y siempre hubiera sido igual, el cielo de noche no tendría que ser negro sino que debería de ser brillante. Dado que esto no es así, la respuesta a esta cuestión es que el universo no es infinito y no siempre ha sido igual.
Inevitablemente, si el universo no es infinito, ha de tener límites, y si no siempre ha sido igual. Eso significa que ha evolucionado (y está evolucionando)
Esta situación pone en marcha a los científicos, que tratan de dar respuesta a cómo es de grande, y cómo era en el pasado.
Se da la circunstancia de que, una vez comprobado que la velocidad de la luz (en el vacío) es una constante universal y no es infinita, nos encontramos que cuando observamos lejos en el espacio, también estamos observando el pasado en el tiempo. Es decir, si la galaxia de Andrómeda está a 2 millones de añosluz, cuando la observamos hoy la estamos viendo cómo era hace 2 millones de años, no cómo es en el presente, luego mirar lejos significa mirar atrás en el tiempo.
2.- 1915/1916 Albert Einstein publica su teoría especial de la relatividad, y una consecuencia es que el universo no puede estar estático: o se expande o se contrae.
(¿Os suena la «respiración espacial del universo, con períodos de contracción y expansión del universo maestro»?)
3.- En 1927, Los estudios de Friedman y Lemaitre, sobre la teoría de la relatividad, concluyen que el universo está en movimiento constante. En 1929, Hubble descubre que las galaxias que están más allá de la Vía Láctea parece que se alejan de nosotros comos si el universo se expandiera constantemente.
4.- En 1931 Lemaitre, basándose en los resultados de la teoría de la relatividad, y dado que en las galaxias (para ellos nebulosas espirales) se observaba un «corrimiento hacia el rojo» de luz que se recibía de ellas, propuso la idea de que el universo surgió de la explosión de un «átomo primigenio o huevo cósmico» (curiosamente era sacerdote católico) Y estimó que el universo tenía entre 10 y 20 mil millones de años.
Por estas fechas (1948) otro científico, Gamow, apoyaba este modelo de explosión, en un momento dado, y predijo que ese Big Bang debería haber originado una radiación de fondo.
5.- En 1965 Penzias y Wilson descubren experimentalmente una radiación cósmica de microondas, que llena el universo por completo, que viene de todos los lados simultáneamente y es lo que se llama radiación de fondo cósmico. Y se correspondía con la radiación que emitiría un cuerpo a 3,5K (sólo 3,5 grados por encima del cero absoluto)
Con este panorama científico, y suponiendo que no estamos en ningún lugar privilegiado del universo, en el que las leyes de la física puedan ser diferentes a las de otros lugares, la comunidad científica da por buena la hipótesis explicativa de que hubo un Big Bang. En este modelo se supone que nuestro universo comenzó a existir a partir de una singularidad, hace un tiempo finito.
Ahora nos queda tratar de encontrar cuándo fue este momento, es decir, cuánto hace que ocurrió ese Big Bang.
Recordad que en la observación del espacio-tiempo ambas magnitudes van interrelacionadas. Para tratar de ubicar en el tiempo ese acontecimiento, vamos a ver qué distancias podemos observar en el universo, porque el origen del Big Bang estimado ha de ser anterior a las distancias más alejadas que podamos medir. Es decir, si encontramos un objeto para el que estimamos que está a una distancia de 10.000 millones de años luz, evidentemente el Big Bang ha de ser anterior a esa fecha, atrás en el tiempo.
Veamos cómo se estiman las distancias en astronomía.
a) El único método directo para medir distancias astronómicas es el método de la paralaje. En sus comienzos este método no permitía medir con suficiente precisión distancias de más de 100 años luz; la mejora de las técnicas permite hoy tener resultados aceptables hasta para distancias de 1.000 años luz.
Con la observación estelar, se han ido encontrando relaciones entre características mesurables de las estrellas que nos han permitido ir midiendo más allá de estas distancias.
b) Para distancias que el método de la paralaje no permite medir, hacemos el proceso inverso, conociendo el espectro (la luz) que llega, sabemos la temperatura, lo que nos indica cuál debería de ser la magnitud absoluta de la estrella, medimos la magnitud visual, y sólo nos queda despejar la distancia del objeto.
c) Ciertas estrellas variables (RR Lyrae, cefeidas) son muy luminosas y su brillo absoluto se conoce, por consiguiente midiendo su brillo real (el que vemos) podemos de nuevo estimar la distancia a la que están.
Las cefeidas se pueden observar en galaxias próximas a la Vía Láctea, por lo que nos sirven para estimar la distancia a la que se encuentran esas galaxias próximas de nosotros.
d) Se conocen las fluctuaciones de brillo superficiales en algunos tipos de galaxias, y por el mismo método podemos estimar su distancia.
e) Las supernovas de tipo Ia tienen una característica curva de luz; cuando aparece en alguna galaxia lejana (son muy luminosas, cuando suceden pueden emitir un brillo varias veces superior al brillo de la galaxia donde se encuentran) nos permiten estimar su distancia.
Como podéis suponer, todos estos métodos están expuestos a errores debidos a polvo que se interpone en el camino, a que el «calibrado» con las distancias calculadas por paralaje sea suficientemente bueno, y a estimar que lo que conocemos en nuestro vecindario (a nivel estelar) funciona igual en otras galaxias.
No será la mejor manera del mundo, pero es lo mejor de que disponemos hoy día.
A medida que se afine en las primeras medidas, tendremos resultados más realistas.
f) Para los objetos más lejanos tenemos la famosa Ley de Hubble, que establece que el corrimiento hacia el rojo de una galaxia es proporcional a la distancia a la que se encuentra del observador.
Con todo esto es fácil de entender que haya discrepancias en cuanto a distancias, pues dependen de muchos resultados y cálculos secundarios, y ligeras correcciones en algunos de los cálculos nos llevarán a resultados muy dispares.
Los mayores desplazamientos al rojo los muestran los objetos más distantes, y por consiguiente los más lejanos en el tiempo. Y este desplazamiento corresponde a la radiación cósmica de microondas, y nos muestra el estado del universo hace 13.700 millones de años.
Es decir, lo que ocurrió hace 13.700 millones de años es que algo que había comenzado (según hipótesis) 300.000 años antes, hace que se separe la materia ordinaria que conocemos de la radiación (fotones), y esta radiación comienza a expandirse libremente por el universo; esta es la radiación de fondo que observamos hoy día. Por eso hoy la ciencia dice que el universo comenzó hace 13.700 millones de años.
Las teorías expuestas dan respuesta a lo observado. Seguro que no es lo definitivo, hoy por hoy es lo máximo que puede ofrecer la ciencia partiendo de la observación.
Mi opinión personal:
A resultas de aceptar como posibilidad de hipótesis de trabajo lo que se nos muestra en el LU, hay unas consideraciones interesantes, alguna ya apuntada (por ejemplo, los movimientos de expansión-contracción)
En un futuro próximo, la ciencia irá encontrando datos y observaciones que harán que se postule que pudo haber ocurrido una explosión (también aparece en el LU), y aunque haya una diferencia significativa en el tiempo, pensad que astronómicamente los datos se irán puliendo cada 10 ó 15 años; al final irán de la mano.
Si hoy por hoy la ciencia no puede ver más allá de 13.700 años luz, ha de conjeturar con que ese fue un comienzo de las cosas que nosotros conocemos.
El trabajo interesante para el futuro astronómico es encontrar pruebas o modelos que liguen lo que hoy conocemos con la posibilidad de un universo mucho más antiguo, y algo que no había pensado antes pero es (o será) un varapalo considerable para el conocimiento científico y que tiene que ver con la entropía: se supone que en un sistema aislado la entropía (grado de desorden) aumenta naturalmente con el tiempo.
Al universo se le considera un sistema aislado (pensad que no se postula la existencia de una inteligencia que trate de ordenarlo, ni el aporte constante de energía que realiza el Paraíso Bajo de manera consecutiva) que está fuera del espacio y del tiempo. Por consiguiente y a efectos energéticos el universo maestro no es un sistema aislado, y la entropía global no crecerá realmente.
Posiblemente se llegue a encontrar que las tres leyes de la termodinámica son aplicables localmente en el universo maestro pero no globalmente, puesto que hay un propósito inteligente en su evolución. Un concepto interesante el de suponer un todo como un sistema no aislado en realidad. Algo que presentará una multitud de efectos secundarios en el conocimiento de nuestro entorno.
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