CIENCIA

¿Hay sitio para Dios en el Universo?

51 Pegasi fue el primer exoplaneta alrededor de una estrella normal que se encontró en 1995. Veinte años más tarde, este objeto también fue el primer exoplaneta que se detectó directamente espectroscópicamente en luz visible./Img. ExoplanetsNASA.gov

A partir de la concesión del premio Nobel de Física, los científicos se plantean dos cuestiones importantes: la historia del Universo y la búsqueda de vida más allá de nuestro sistema solar

Viernes, 08 de noviembre de 2019

informaValencia.com.- El pasado 8 de octubre, la Real Academia de Ciencias de Suecia anunció la concesión del premio Nobel de Física “por contribuciones a nuestra comprensión de la evolución del Universo y el lugar de la Tierra en el cosmos“. Se otorgó a James Peeblespor los descubrimientos teóricos en física cosmológica”, compartido entre Michel Mayor y Didier Quelozpor el descubrimiento de un exoplaneta orbitando una estrella tipo solar”.

La primera impresión es de cierta sorpresa pues, tratándose en ambos casos de científicos con sobrado mérito, parece que este reconocimiento llega tarde. Aunque tenemos el caso reciente de Peter Higgs, que tuvo que esperar medio siglo para alcanzar el reconocimiento por su teoría sobre el bosón que lleva su nombre y que era imprescindible para validar el Modelo Estándar de Partículas. Al parecer, en este último caso se estaba pendiente de la verificación de la existencia real de la partícula. Pero en los dos casos presentes las cosas son muy distintas.


James Peebles es un científico cuyas aportaciones más importantes tuvieron lugar en los años setenta y ochenta del pasado siglo, y que tuvieron amplio reconocimiento internacional. Hoy tiene 84 años. El mérito de Mayor y Queloz es relativo a su descubrimiento en 1995 del primer exoplaneta conocido. El reconocimiento de la comunidad científica fue inmediato y la mejor prueba de su éxito ha sido la explosión investigadora en este campo a partir de dicho momento, que ha supuesto la detección de mucho otros

James Peebles

En 1931, en una carta poco conocida dirigida a la revista Nature, Georges Lemaître introdujo la audaz hipótesis de que todo el Universo había surgido hace un tiempo finito a partir de un “átomo primitivo” (ver AQUÍ).

El desarrollo de esta idea mediante las aportaciones de diferentes científicos -entre los que se encuentra el propio James Peebles- nos lleva al conocimiento de la génesis y evolución del Universo mediante el modelo conocido como Big Bang.

El Universo nace hace 13.500 millones de años como un punto enormemente caliente y energético. El primer instante con significado físico corresponde al tiempo de Planck (10-43 s), que es el valor mínimo que permiten los cálculos. Se corresponde con una temperatura de 1032 K y el tamaño de una esfera de 1,6 10-33 cm de diámetro.

James Peebles, Michel Mayor y Didier Queloz, Nobel de Física por su contribución al entendimiento del universo./Img.Rtve

La historia del Universo es una historia térmica. A medida que se va expandiendo y enfriando se van dando las condiciones para el progresivo paso desde una etapa a la siguiente. Transcurridos tan solo 10-35 s y durante un tiempo espectacularmente corto (1034 s) el Universo soportó una expansión (1060) comparable a la que sufriría un objeto desde un tamaño inferior a un protón hasta el de una galaxia. Este crecimiento se produce a una velocidad enorme, millones de veces más rápida que la de la luz. En la etapa final del proceso de inflación se crea toda la materia del Universo, de forma que en el instante 10-10 s el cosmos está formado por un denso plasma mezcla de radiación y partículas.

En los modernos colisionadores de partículas se pueden probar fenómenos hasta energías del orden de 1 TeV. Esto significa que nuestra imagen física de la evolución del Universo es fiable desde que el plasma expandido tenía ese tipo de energía, es decir, a los 10-10 s de existencia del Universo.

En torno a los tres minutos de existencia, los protones y los neutrones se habían enfriado lo suficiente para que pudieran formarse sistemas ligados a partir de ellos, dando lugar a la aparición de los elementos más ligeros de la tabla periódica, dejando un balance de un 75% de núcleos de hidrógeno (protones individuales) y un 25% de núcleos de helio. Al conocimiento de esta etapa denominada “nucleosíntesis” se dedicó Peebles en los comienzos de su vida profesional.

Al alcanzarse los 300.000 años el Universo se enfría lo suficiente para que los átomos neutros puedan sobrevivir; la radiación puede moverse por todo el Universo con pocas probabilidades de quedar absorbida, y éste se vuelve transparente, luminoso. La radiación que se emite en esos momentos -conocida como radiación de fondo de microondas, ya que nos llega en nuestros días enfriada hasta 2,3 K, es la que nos transmite información del Universo temprano y permite estudiarlo. La predicción de la existencia de esta radiación, descubierta casualmente en 1964, es uno de los logros importantes de Peebles.


Cuando transcurren mil millones de años la gravedad hace que el hidrógeno y el helio se agrupen para formar nubes gigantescas que se convertirán en galaxias; masas más pequeñas de gas se comprimen para formar las primeras estrellas. También la formación de estructuras ha sido uno de los campos de investigación en los que Peebles ha destacado. En el interior de estas masas de hidrógeno la presión y la temperatura aumentan hasta producirse reacciones nucleares con el desprendimiento de calor. Se incrementa la temperatura y las estrellas empiezan a brillar

En la primera generación de estrellas no hay elementos pesados. Éstos se forman en las reacciones nucleares producidas en el interior de las mismas. Las estrellas más masivas acaban su vida debido a la explosión causada por la presión que ejerce la gravedad contra el interior, donde se produce energía mediante reacciones nucleares. Los materiales diseminados por la explosión pasan a formar parte del material interestelar que vuelve con el tiempo a agruparse formando nuevas estrellas. Conforme se suceden las generaciones estelares, el cosmos se enriquece más de elementos pesados.

Pasados 9.500 millones de años, y después de que muchas generaciones de estrellas se hayan formado y hayan desaparecido, se formó nuestro Sol y transcurridos unos miles de años más la Tierra y los demás planetas.

Otro de los campos en los que Peebles fue pionero, fue el estudio de la materia oscura, cuya composición sigue siendo un enigma para la ciencia. Como hemos visto, su iniciativa le condujo a emprender muy diferentes líneas de actuación investigadora, lo que llevó a Ann Finkbeiner a afirmar en 1992: “Peebles es famoso en su campo porque durante mucho tiempo el campo ha seguido la dirección de su trabajo” (ver más).

Importancia del descubrimiento de Mayor y Queloz

La importancia del descubrimiento del primer exoplaneta se enmarca en la búsqueda de una explicación a la aparición de vida en nuestro planeta. La emergencia de vida en la Tierra y su evolución en periodos tempranos presenta lagunas e incógnitas que la investigación de vida en el exterior podría ayudar a resolver. Es posible que nuestra propia vida no se haya iniciado en la Tierra sino en algún otro lugar del Universo. 

Pero este descubrimiento también enlaza con la curiosidad, que la humanidad ha tenido desde siempre, ante la posibilidad de la existencia de otros mundos y la presencia de vida en ellos. Epicuro hace más de 2000 años razonó la existencia de otros “mundos” basándose en una infinita expansión del Universo. Más recientemente, nuestros antepasados soñaron con el descubrimiento de selenitas, los hipotéticos habitantes de la Luna. El matemático Karl Gauss propuso en 1820 la construcción de gigantescos dibujos geométricos en la superficie de la Tierra mediante plantaciones de arbolado, para que fueran vistos por estos seres. El avance del conocimiento científico ha ido descartando la posibilidad de vida inteligente en la Luna, Marte y el resto de nuestro sistema solar, aunque no se descarta la de organismos con estructura simple.

Las esperanzas de encontrar vida, incluso evolucionada, se centran en la inmensidad de los espacios exteriores a nuestro sistema solar. En particular en planetas que reúnan condiciones semejantes al nuestro.

Por este motivo, la detección -anunciada el 6 de octubre de 1995 por Michel Mayor y Didier Queloz– del planeta Dimidio (51 Peg b) orbitando alrededor de la estrella Helvetios (51 Pegasi) impulsó el rápido desarrollo de esta nueva línea de investigación cosmológica.

Utilizando el movimiento de la estrella 51 Pegasi hacia delante y hacia atrás (velocidad radial), descubrieron una alteración únicamente explicable por la presencia de un compañero planetario. La idea estaba desarrollada hacía ya algún tiempo, pero faltaba disponer de un espectrógrafo con la precisión suficiente para medir esas débiles señales.

El camino iniciado por Mayor y Didier ha contribuido a incrementar nuestro conocimiento -a la vez que ha abierto nuevas incógnitas-, ampliando el campo de lo que no conocemos. La primera sorpresa viene de la mano de 51 Peg, el descubrimiento premiado, ya que el objeto que orbita a su alrededor es un planeta gaseoso del tamaño algo mayor que Júpiter, pero en una órbita 20 veces menor que la de Mercurio, con un periodo orbital de 4,23 días. Hasta ese momento se pensaba que un sistema así no era posible por razones de estabilidad.

En 2009 se puso en órbita el satélite Kepler, capaz de observar 155.000 estrellas en intervalos de 30 minutos durante tres años. Durante su vida útil identificó 3.564 planetas. El año pasado dio comienzo la actividad espacial del satélite TESS, que tiene como misión analizar siete millones de estrellas y descubrir alrededor de 20.000 nuevos planetas. El estudio de la existencia y análisis de atmósferas en exoplanetas también ha comenzado. En 2017 se anunció la detección del primer exoplaneta semejante a la Tierra en tamaño y con presencia de atmósfera, aunque con una temperatura superficial de 370°C, que está situado a 39 años luz de distancia.

De lo que se ha observado hasta el momento se infiere que en el Universo la diversidad parece ser la regla y que encontrar las condiciones de nuestro sistema planetario y de la Tierra en orden a permitir vida evolucionada es más difícil de lo esperado.

Los científicos opinan

Quiso la casualidad que el anuncio del premio Nobel se produjera con uno de los galardonados, Michel Mayor, de visita en España. Y los principales medios españoles se apresuraron a entrevistarle. Ante la pregunta más popular sobre la existencia de vida, que en realidad se refiere a vida compleja, hizo alusión a la diferencia de opinión entre físicos y biólogos. Efectivamente, en la inmensidad del Universo es esperable encontrar planetas con condiciones semejantes al nuestro, pero los biólogos saben también de la pequeñísima probabilidad de llegar a la vida compleja aun con las condiciones ambientales adecuadas para soportarla. Una ecuación que no tiene solución matemática, ya que partimos de una única realidad y por tanto no extrapolable como hecho estadístico. La respuesta no podía ser otra: “Puedes tener tu propia sensación, pero eso no es ciencia” (ver AQUÍ).

Más desconcertante es la respuesta que uno de los medios destacó en titulares: No hay sitio para Dios en el Universo, emulando la célebre frase de Laplace: “Nunca he necesitado esa hipótesis”, cuando se le preguntó por la intervención de Dios en el cosmos. Laplace creía en un Universo eterno y de ahí su respuesta. Esa misma afirmación la incluyeron no hace muchos años Hawking y Mlodinov en su libro El Gran Diseño, originando un gran revuelo. En ese caso se propugnaba que el Universo fue “creado” de la “nada” mediante una fluctuación del vacío (ver más), lo que viene a ser una falsa creación. El vacío que define la ciencia no es un espacio que no contenga nada, un “vacío real”, sino que el vacío contiene un campo gravitacional, un mar de partículas virtuales, fluctuaciones del espacio-tiempo, etc. Por lo tanto, la “creación espontánea” de la que se habla no es una verdadera creación, sino sólo una mutación. Mayor no justifica su afirmación en la entrevista, la asocia a la idea de que la vida es un proceso natural. Ciertamente la evolución de todo el Universo es un proceso natural, es la consecuencia de las leyes que lo rigen y que no excluye la existencia de Dios sino todo lo contrario.

Frente a estas afirmaciones resulta más fidedigno seguir el criterio de James Peebles: “Nuestro Universo puede ser visto bajo muchas luces: por místicos, teólogos, filósofos o científicos. En ciencia adoptamos la ruta perseverante: aceptamos sólo lo que se prueba por experimento u observación”.

Lo que dice la ciencia es que el Universo ha tenido un comienzo, como lo indica el modelo del Big Bang. Además, Bodes, Vilenkin y Guth han demostrado que cualquier modelo de universo en expansión (como lo son los modelos de multiverso o el universo cíclico) tiene necesariamente un comienzo en el tiempo (ver AQUÍ). Esta premisa permite a la filosofía aportar argumentación determinante de la existencia de un Creador.

Fuente:

Manuel Ribes

Observatorio de Bioética

Universidad Católica de Valencia

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