Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Universo rejuvenecido

Imaginemos a una madre de 46 años que tuviese una hija de 25 años y, que de pronto, su edad se redujese a la mitad. Sin duda su alegría sería grande, pero su perplejidad sería mayor si comprobase que su hija seguía con su edad anterior, es decir, que la hija sería más vieja que la madre.

Algo parecido parece que le sucede al Universo. Por ello, cobran actualidad las palabras que en el Timeo expone Platón: "Entonces, Sócrates, si entre las muchas opiniones acerca de los dioses y de las generaciones del Universo, no somos capaces de dar nociones que sean en conjunto y en cada caso exactas y coherentes entre sí, no te sorprendas". Y es, que vuelve la controversia sobre un tema que se creía ampliamente resuelto por la Cosmología: la edad del Universo y las ideas generales sobre su origen y posterior evolución.

CONSTANTE DE HUBBLE. En el año 1924 el gran astrónomo Edwin Hubble trabajaba en el Observatorio de Monte Wilson, cerca de Pasadena, donde se ocupaba de medir las distancias existentes entre galaxias, calculando el brillo aparente y los periodos de las estrellas variables Cefeidas. Como consecuencia de su trabajo, Hubble dio a conocer su conocida ley de que la velocidad con que una galaxia se aleja de nosotros es proporcional a la distancia a la que se encuentra. La constante de proporcionalidad es denominada constante de Hubble, siendo fácil de comprender que si actualmente las galaxias se están separando, en un Universo en expansión, ello significa que, en el pasado, debían estar más cerca entre sí. Extrapolando los cálculos correspondientes, ello nos conduciría a un instante cero en el que todas estuviesen juntas, es decir, al inicio del Universo.

Hasta ahora ese instante, se había venido evaluando, con una cierta imprecisión, en unos 15 mil millones de años, en todo caso dentro del rango entre los 12 y los 20 mil millones de años. La imprecisión se debe a que el valor de la constante de Hubble varía con el tiempo transcurrido, ya que la velocidad de distanciamiento de las galaxias tiende a aminorarse con el tiempo debido. Ello se debe a que la gravedad ejerce una fuerza que se opone a la expansión, es decir, que el ritmo del cambio en la expansión guarda relación inversa con la densidad del Universo. El problema radica en la incertidumbre respecto a la densidad real del Universo, el papel de la materia negra al respecto, etcétera., de modo que existen unos pocos científicos que suponen una densidad tan grande que haría que en un futuro remoto la expansión del Universo llegase a detenerse. En este supuesto extremo la edad del Universo se situaría entonces entre los 7 y los 13 mil millones de años.

Lo que es evidente es que nadie puede ser más viejo que su madre, o lo que es igual, que si la teoría del Big Bang o gran explosión es cierta, todo lo que exista en el Universo visible habría de tener una edad menor que la del Universo. Efectivamente, diversos cálculos sobre la edad de las estrellas indican que las más antiguas pertenecientes al disco de la Vía Láctea poseen unos 9 mil millones de años. Ello se deduce de las velocidades de enfriamiento de las llamadas estrellas enanas blancas. Las estrellas más viejas del halo de la Vía Láctea, según técnicas radiactivas de datación, tendrían unos 15 mil millones de años de edad. Todo concuerda, como indicábamos al comienzo, con el supuesto de que la edad de nuestro Universo es la de algo más de 15 mil millones de años.

PROBLEMAS. Es, en esta situación, cuando surge el problema. Y lo hace, merced a los datos que muy recientemente se han recogido, con el excelentemente reparado telescopio espacial Hubble, por el equipo del doctor Freedman del Centro Carnegie de Pasadena, California. Estudiaba las distancias existentes con el grupo de galaxias Virgo, más concretamente con una galaxia distante dentro del grupo, la M100, situada a unos 56 millones de años-luz de la Tierra. Concretamente la atención se localizaba en las mismas estrellas variables, Cefeidas, que ya ocuparon el interés de Edwin Hubble, hace 70 años. Utilizando 80 como valor más probable de la constante de Hubble, los cálculos correspondientes proporcionan para el Universo una edad de 12 mil millones de años en lugar de 15 mil millones esperables. La cifra se reduciría hasta unos 8 mil millones de años si la materia negra u otra circunstancia hiciesen que la densidad del Universo fuese más allá que la que se supone. Para un mayor interés del asunto hay que hacer notar que estas deducciones a partir del telescopio Hubble, publicadas en la prestigiosa revista Nature, han sido básicamente confirmadas por otros grupos de astrónomos que trabajan con telescopios terrestres.

La disyuntiva parece clara. Si los cálculos son correctos entonces existe algún fallo grave en la teoría del Big Bang, pero si la teoría es correcta entonces habría que revisar buena parte de nuestros conocimientos actuales sobre el Universo. Para soslayar la catástrofe conceptual que se derivaría de la colisión entre los datos disponibles, se empiezan a manejar algunas posibles explicaciones. Entre ellas, que el Universo podría contener mucha menos materia de la que casi todos los astrónomos piensan que tiene. Pero ello haría difícilmente entendible cómo las galaxias y agrupamientos de galaxias que conocemos actualmente han podido desarrollarse en un Universo de ese tipo, de baja masa. Otra posibilidad sería que existiese una especie de constante cosmológica o fuerza universal de antigravedad, cuya consecuencia sería que el Universo parezca mucho más joven de lo que realmente lo es. Curiosamente, un concepto de este tipo ya lo inventó Albert Einstein, en el marco de su teoría general de la relatividad, aunque posteriormente lo rechazó, considerándolo como el mayor desatino de su vida.

Y un último comentario es que quizá haya que tomar más en serio a Andrei Linde y sus seguidores. El doctor Linde es un físico y cosmólogo de origen ruso que, actualmente, investiga en los Estados Unidos. Su propuesta es una teoría sobre el Universo primigenio, alternativa a la de la gran explosión o Big Bang. Según su teoría inflacionaria el Universo es un fractal autorregenerante que crea otros Universos inflacionarios. En un momento determinado, según sus propias palabras, "El cosmos creció exponencialmente en una fracción infinitesimal de segundo... El Universo no es una bola de fuego en expansión, sino un inmenso fractal en crecimiento, formado por muchas burbujas en proceso de inflación que producen más burbujas, que a su vez engendran más y así ad infinitum". De acuerdo con Linde, su teoría ofrece mejores explicaciones a las dificultades de la teoría del Big Bang: aparición del espacio-tiempo tras la nada; opción de un Universo casi plano en lugar del hipercurvo de la teoría general; problema que significa tener que imaginar una densidad inicial casi infinita; control de una expansión uniforme en todas las direcciones; uniformidad de la materia en gran escala, etcétera. Y la idea de Linde tiene un gran atractivo: la posibilidad teórica de crear en el laboratorio Universos eternamente autorregenerantes partiendo de una pequeñísima cantidad de materia comprimida que permitiese que sus fluctuaciones cuánticas iniciaran la inflación.

Aunque algunas de las ideas anteriores puedan parecer muy elucubrativas, no podemos desconocer que la Física y Cosmología actuales, en sus planteamientos más teóricos de vanguardia, son lo más parecido a lo que en su día calificábamos como Filosofía.