Hacia una nueva cosmología

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Desde los griegos hasta el Renacimiento, hubo una sola cosmología: la que creó el genio de Aristóteles. Pero los siglos XVI y XVII fueron testigos del invento del telescopio. Tres personalidades cambiaron aquella visión del Universo: Copérnico, Kepler y Galileo. Todo ello lo sistematizó y lo matematizó el genio de Newton, creando no solo una astronomía si no también una mecánica, cuya visión duró hasta finales del siglo XIX y principios de XX. Luego vino la relatividad con Einstein. Ahora cuando leemos que la Estación Espacial Internacional va a instalar un instrumento (el Espectrómetro Magnético Alpha), cuyo valor se sitúa en 1,500 millones de euros, parece el momento de reflexionar en qué situación nos encontramos de nuestra comprensión del Universo. Desde los griegos hasta el Renacimiento, hubo una sola cosmología: la que creó el genio de Aristóteles. Pero los siglos XVI y XVII fueron testigos del invento del telescopio. Tres personalidades cambiaron aquella visión del Universo: Copérnico, Kepler y Galileo. Todo ello lo sistematizó y lo matematizó el genio de Newton, creando no solo una astronomía si no también una mecánica, cuya visión duró hasta finales del siglo XIX y principios de XX. Luego vino la relatividad con Einstein. Ahora cuando leemos que la Estación Espacial Internacional va a instalar un instrumento (el Espectrómetro Magnético Alpha), cuyo valor se sitúa en 1,500 millones de euros, parece el momento de reflexionar en qué situación nos encontramos de nuestra comprensión del Universo.

El Universo existe desde hace 13,700 millones de años. Según los científicos, surgió como consecuencia de una gran explosión. Desde entonces, la fuerza de la gravedad ha dado forma a este Universo, estructurado en galaxias y cúmulos de galaxias. Se ha creado una teoría para explicar este Universo: el Modelo Estándar. Esta teoría, explica un experto, Michio Kaku, puede explicar “cada fragmento de datos experimentales relativos a partículas subatómicas, hasta una energía de alrededor de un billón de electrón-voltios (la energía creada al acelerar un electrón por un billón de voltios)”. Este modelo tiene en cuenta la fuerza fuerte, la fuerza débil y la fuerza electromagnética. Pero, en cambio, no describe la gravedad, de modo que es necesariamente incompleto. Cuando se intenta unir la teoría de Einstein con el Modelo Estándar, se obtienen respuestas absurdas. Las galaxias están compuestas de materia barionica, que es aquella de la que están hechas las estrellas y los planetas. Pero además contiene un ingrediente adicional, que es la materia oscura, que ocupa el 85% de toda la materia del Universo. Pero, al menos hasta el momento, no se han detectado de manera directa partículas de materia oscura. En un principio, los científicos pensaron, al no conciliarse los cálculos teóricos con las observaciones, que se había infravalorado la masa de la galaxia. Pero cálculos más precisos teniendo en cuenta a los agujeros negros, a las estrellas de neutrones, a las enanas marrones o a grandes cantidades de gas frío, convencieron a los científicos que debía existir un nuevo tipo de materia, hasta ahora no observada: la materia oscura. Sus partículas, caso de existir, serían de muy difícil observación. Ni emitirían ni absorberían luz y apenas interaccionarían con la materia barionica. Pero caso de existir y en cantidad suficiente, sus efectos gravitatorios explicarían hechos observados y que no encuentran encaje en la física teórica.

En la actualidad, la materia oscura tiene aproximadamente siete veces la densidad de la materia barionica. Pero las densidades de materia oscura y de materia barionica cambian de la misma manera con la expansión del Universo, luego esta proporción de siete, ha sido aproximadamente la misma a lo largo de la mayor parte de la historia del Universo. Además, las proporciones de barion a fotón y de materia oscura a fotón, arrojan resultados no muy distintos entre sí. Todo ello, sea lo que fuere la materia oscura, nos llena de interrogaciones. En definitiva, que sabemos mucho más del cosmos, que sabían los que ya podemos llamar físicos clásicos. Pero que nos queda mucho por aprender y mucho por comprender. La física, en general, la ciencia, es una teoría, o un conjunto de teorías que tienen que expresar el resultado de las investigaciones. Para ello, se sirven del auxilio de las matemáticas. Pero la ciencia, como la vida misma, se está tejiendo y destejiendo continuamente. Una teoría sustituye a otra y así siempre.

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