Hace justo 50 años, en 1964, un par de ingenieros del Laboratorio de Bell en Nueva Jersey, Arno Penzias y Robert Wilson, utilizaron una gran antena de comunicaciones y terminaron, sin querer, descubriendo el origen del universo. La historia fue muy curiosa porque encontraron un ruido de fondo que, después de varios estudios, consideraron durante un tiempo que era debido a excrementos de pájaro. Sin embargo, cuando examinaron y limpiaron a fondo la antena, el ruido todavía continuaba indemne.
Hartos de buscar soluciones inútiles, se pusieron en contacto con otros científicos que, afortunadamente, sí se dieron cuenta de lo que habían descubierto: nada más y nada menos que el propio eco del Big Bang (la radiación de fondo de microondas en términos científicos). Este insólito hallazgo permitió que Penzias y Wilson ganaran el Premio Nobel de Física en 1978 y se convirtió en la mejor prueba que tenemos de la teoría del Big Bang, aparte obviamente del hecho de que actualmente todas las galaxias se están distanciando unas de otras.
Como siempre ocurre en la ciencia, cuantas más respuestas tenemos, inevitablemente aparecen más preguntas. La teoría del Big Bang por fin asentó las bases científicas de la Cosmología, es decir, del estudio del universo en su conjunto, una rama de la ciencia que a lo largo de la historia de la humanidad siempre ha estado llena de suposiciones; sin embargo, los cosmólogos se enfrentan a numerosas incógnitas que rodean todavía al Big Bang. Éstas son las siguientes:
1. ¿Por qué el universo en su infancia fue tan plano?
Cuando aparecieron los primeros mapas del eco del Big Bang, apareció el primer misterio. Después del Big Bang, la materia debería haberse distribuido irregularmente; en cambio, el universo fue increíblemente uniforme. ¿Por qué?
En la década de 1980, los físicos desarrollaron la idea de que el universo tuvo que expandirse rapidísimo en sus inicios para explicar esa uniformidad. Ésta es la teoría de la inflación.
Los últimos mapas de la radiación de fondo de microondas coinciden con algunas de las predicciones de esta teoría; sin embargo, volvemos a lo de siempre: si esta teoría fuese totalmente cierta, ¿entonces qué causó esta increíble expansión y por qué se detuvo repentinamente? Indagar sobre los orígenes del universo jamás ha sido tarea sencilla, pero la ciencia poco a poco nos está proporcionando más respuestas.
En un principio, nos podría parecer que estas preguntas nunca van a tener solución, o al menos hasta que pase mucho tiempo. Afortunadamente, una de las predicciones de la inflación es que se tuvieron que producir unas ondas en el espacio semejantes a las que se producen cuando lanzamos una piedra a un estanque.
Estas ondas se denominan ondas gravitacionales, y es posible que pronto se puedan medir con la nueva generación de telescopios, lo que supondría una nueva revolución en el campo de la Cosmología, pues seríamos capaces de mirar al universo en su más tierna infancia.
2. ¿Hubo algo antes del Big Bang?
La ciencia ha descrito que hay cuatro fuerzas que moldean todo lo que hay a nuestro alrededor. Los científicos han conseguido encajar tres de ellas, pero todavía queda una cuarta fuerza sin unificar: la gravedad. Por ello, cuando estudiamos el universo a una gran escala, utilizamos la teoría de la relatividad de Einstein; no obstante, a escala atómica, recurrimos a la mecánica cuántica, la física de lo más pequeño.
Como consecuencia de esta separación entre la gravedad y las otras tres fuerzas, no podemos describir lo que ocurrió justo al principio del Big Bang ni tampoco responder a la pregunta de este apartado. De hecho, Einstein, en sus últimos años de vida, trató de unificar sin éxito las cuatro fuerzas de la naturaleza.
Cabe destacar que existen teorías muy anti-intuitivas que afirman tener la respuesta a esta pregunta, pero son simplemente meras especulaciones. A lo mejor has oído hablar sobre la teoría de cuerdas que algunos nos la presentan como la teoría del todo. Sin embargo, esta teoría todavía está muy lejos de proporcionarnos todas las respuestas a estos interrogantes.
3. ¿Pudo la vida surgir gracias al propio resplandor del Big Bang?
Ahora, el espacio está demasiado frío como para albergar vida en mundos lejos de sus estrellas. Pero hace mucho tiempo, 15 millones de años después del Big Bang (en la escala cósmica ese tiempo es prácticamente un parpadeo), el espacio pudo ser lo suficientemente cálido como para permitir una temperatura adecuada para la vida en todo el universo.
Detente un poco a pensar en lo que acabo de decir. Si ahora intentamos buscar mundos con la temperatura perfecta para albergar vida microbiana, lo que es una ardua tarea como ya sabemos, en el pasado remoto existía esa temperatura ideal en todo el universo. ¿No es increíble pensar que a lo mejor el universo estuvo repleto de vida en su infancia? Los ingredientes necesarios para que la vida surgiera se pudieron haber fabricado en esa época.
4. ¿Qué es la materia oscura y la energía oscura?
Seguro que perfectamente adivináis por qué ambas palabras tienen como adjetivo la palabra “oscura”. Efectivamente, no sabemos qué coj**** son. Los cosmólogos afirman que ésta es la mayor ignorancia a la que jamás se hayan enfrentado.
Distintas observaciones han puesto de manifiesto que falta más materia de la que podemos observar (la llamada materia oscura), y además, el universo, en lugar de disminuir su velocidad de expansión (que es lo esperado si tenemos en cuenta que la gravedad acabaría frenando la separación de las galaxias), está aumentando cada vez más. Es como si una energía oscura, una fuerza misteriosa, acelerara la expansión del universo.
Si tenemos en cuenta que tanto la materia oscura como la energía oscura forman el 95% del universo, y que todo lo que vemos a nuestro alrededor constituye tan solo el 5%, imaginaos entonces nuestra profunda ignorancia sobre el universo. Qué solo conozcamos el 5% del universo es humillante.
5. ¿Cuál es el destino final del universo?
El destino final del universo depende de esa fuerza misteriosa que no atinamos a comprender y que está separando las galaxias unas de otras. Si la energía oscura sigue haciendo de las suyas como hasta ahora ha hecho, el universo se expandirá eternamente acabando en una muerte fría y oscura.
6. ¿Será el Big Bang una teoría que no se pueda comprobar?
Si el universo sigue expandiéndose, llegará un momento en que no se podrá medir la radiación de fondo de microondas. En otras palabras, la mejor prueba que tenemos hasta el momento del Big Bang podría desaparecer con el paso del tiempo. Cualquier ser pensante que quisiera medir el eco del Big Bang dentro de mucho tiempo (tranquilos, que estamos hablando de billones de años), caerá en la cuenta de que no existe tal radiación.
“La comprensión que tenemos de los estudios cosmológicos se perderá, porque no seremos capaces de encontrar ningún rastro del Big Bang en el cielo. En el futuro, tendremos una historia del Big Bang, y no podremos verificarla. ¿Se convertirá así la cosmología en una religión? Al menos durante un billón de años, no tendremos que preocuparnos de eso”, explica Avi Loeb del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en Cambridge (Massachusetts).
El universo nos ha demostrado que se rige por unos patrones que se pueden cuantificar. Estas leyes que podemos medir, las leyes de la naturaleza, nos han revelado que el universo no siempre ha estado aquí, pues ha tenido un comienzo y tendrá, por tanto, un final.
Desde que tenemos conciencia, el hombre siempre se ha planteado el origen de nuestro mundo. Eran preguntas tan complicadas y con unas respuestas tan anti-intuitivas, que muchos recurrieron al politeísmo para dar una explicación a todos los fenómenos naturales que veían, desde los eclipses solares hasta las propias tormentas.
Han tenido que pasar miles de años para que finalmente hayamos asentado unas bases rígidas para plantear todas estas cuestiones muy seriamente. Hasta hace apenas un siglo, la cosmología seguía siendo una rica fuente de especulaciones. Ahora, los cosmólogos poseen las herramientas necesarias para enfrentarse cara a cara con los mayores misterios de nuestro mundo, del universo.
Con cada nuevo descubrimiento proveniente de este campo, nuestra propia visión del cosmos cambia radicalmente. ¿Qué intrigantes respuestas están a la espera de ser desveladas? ¿Necesitamos que aparezca otro Einstein para que nos arroje luz ante estas complicadas cuestiones que tan solo unos genios pueden dilucidar? Os invito a que compartáis vuestras opiniones al respecto en los comentarios. Cualquier consideración será bienvenida.
Fuente: New Scientist