¿Hay energía en el universo?

Georges Lemaître
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Durante los años 50 entraron en competencia dos teorías cosmológicas contrapuestas: la del Big Bang, propuesta por Georges Lemaître, y la del estado estacionario, propuesta por Hermann Bondi y Thomas Gold. Aunque la segunda tenía que renunciar al principio de la conservación de la energía, el más sagrado de la física, los cosmólogos ateos la preferían al Big Bang, porque les parecía que esta última teoría exigía aceptar la creación por parte de Dios. En palabras del astrónomo inglés Raymond Littleton, en su libro de divulgación The Modern Universe (1956):
Una teoría como esta [el Big Bang] que remonta la creación a un instante singular en el pasado remoto... para algunas mentes, es una objeción que implicaría eliminar del ámbito de la ciencia la cuestión del origen del material del universo... Esta consideración no significa, por supuesto, que la teoría de la explosión sea necesariamente errónea, pero pone el acto de la creación, como podríamos llamarlo, fuera del alcance de la ciencia.
Con otras palabras: Raymond Littleton pone objeciones a la teoría del Big Bang porque podría forzarnos a reconocer la existencia de un Dios creador. No se puede decir más claro.
Durante los años 60 la teoría del Big Bang recibió el apoyo de dos predicciones acertadas sorprendentes, realizadas un cuarto de siglo antes por George Gamow, Ralph Alpher y Robert Herman: la proporción de elementos en el cosmos y la radiación cósmica de fondo. Cuando ambas predicciones fueron comprobadas experimentalmente, la teoría del Big Bang quedó como la única teoría cosmológica defendible, y la del estado estacionario pasó al olvido (aunque véase este artículo de mi blog).
Durante los años 70 pareció, en efecto, que la ciencia se vería obligada a aceptar la creación por parte de Dios como origen del universo. En 1978, el astrónomo Robert Jastrow, presidente del Lunar Exploration Committee de la NASA, escribió esto al final de su libro de divulgación God and the Astronomers:
El científico ha escalado la montaña de la ignorancia... mientras se iza sobre la última roca, le saluda una banda de teólogos que llevaban siglos sentados esperándole.
Werner Heisenberg
Como era de esperar, los cosmólogos ateos no tardaron en buscar una salida a su dilema. La encontraron en una de las propiedades más extrañas de la mecánica cuántica: las partículas virtuales, de las que hablé en otro artículo. Se trata de una consecuencia del principio de incertidumbre de Heisenberg, que sostiene que el vacío está cargado de energía, y que esa energía puede plasmarse en la aparición espontánea de partículas, siempre que la energía y el tiempo de vida de esas partículas estén ligados por la ecuación:
ΔE. Δt<ħ/2
Es decir, a mayor energía, menor tiempo de duración. Un electrón virtual duraría como mucho 1,3×10-21 segundos (poco más de una miltrillonésima de segundo). Un protón virtual, mucho menos. Y así sucesivamente.
La gran idea que se les ocurrió a los cosmólogos ateos fue que el universo podría haber surgido del vacío como una fluctuación espontánea, exactamente igual que las partículas virtuales. Bueno, ellos suelen decir que el universo surgió espontáneamente de la nada, con lo que confunden la nada con el vacío y demuestran su ignorancia filosófica, pues Parménides señaló hace más de 2500 años que la nada no existe. Si existiera, sería algo, no nada. Y de lo que no existe, nada puede surgir. El vacío sí existe, por lo que no es la nada: tiene espacio, tiempo, energía y existencia.
Sustituyamos la nada por el vacío en la afirmación de los cosmólogos ateos. ¿Es posible que el universo haya surgido espontáneamente del vacío? Para verlo, volvamos a la desigualdad de Heisenberg. Sabemos que el universo lleva existiendo desde hace unos 13,800 millones de años, y que todavía podría durar muchísimo más tiempo. Aplicando la ecuación, veremos que, si el universo hubiese surgido espontáneamente del vacío, su energía debería ser exactamente igual a cero. Es decir, no puede haber energía alguna en el universo.
Pero –se me dirá– ¿cómo se puede afirmar que no hay energía en el universo? ¿No vemos que el universo está lleno a rebosar de energía? Hay materia bariónica, que es una forma de energía; hay innumerables neutrinos; hay radiaciones electromagnéticas, en proporción mil millones de veces mayor que la materia; hay calor... No nombro la materia oscura, porque no sabemos lo que es. ¿Cómo se puede decir que la cantidad de energía del universo es cero?
Muy sencillo: postulando que tiene que haber algo que actúe como energía negativa. Y además, que esa energía negativa tiene que ser exactamente igual a la energía positiva que conocemos, de modo que la suma de las dos sea exactamente cero. Esta afirmación se ha convertido en un postulado ideológico de los científicos ateos. Porque si no fuera verdad, por el momento no ven cómo podrían escapar de un Dios creador. Aunque no despreciemos la inventiva de los ideólogos. Más pronto o más tarde encontrarían otra explicación favorable a su ideología.
¿Hay algún candidato para esa energía negativa? Pues sí, hay algunos: la energía potencial gravitatoria; la masa negativa; la energía oscura (o por llamarla de otro modo, la constante cosmológica). Claro es que tampoco sabemos lo que es la energía oscura, y la masa negativa se adapta dudosamente a la Relatividad General. Pero los cosmólogos ateos no se preocupan por apoyar sus ideas en una cadena de hipótesis no contrastadas: la ideología antes que nada. Pero aunque la energía total del universo fuese cero, eso no nos diría nada sobre la existencia o inexistencia de Dios.
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Manuel Alfonseca
Agradezco a Francisco Molina, que me sugirió este artículo

24 comentarios:

  1. Un comentario respecto al párrafo:
    "¿Hay algún candidato para esa energía negativa? Pues sí, hay algunos: la energía potencial gravitatoria; la masa negativa; la energía oscura (o por llamarla de otro modo, la constante cosmológica). Claro es que tampoco sabemos lo que es la energía oscura, y la masa negativa se adapta dudosamente a la Relatividad General."
    En este párrafo se citan tres posibles candidatos para la energía negativa y se descalifican los dos últimos (la energía oscura y la masa negativa) pero no se dice nada sobre el primero.
    ¿Cuál es la razón por la que la energía potencial gravitatoria no puede considerarse como la energía negativa que hace que la energía total del universo sea cero?

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    1. La energía gravitatoria sí puede considerarse como energía negativa. El problema en ese caso es explicar por qué la suma de toda la energía gravitatoria del universo tiene que ser igual a la suma de todas las energías positivas de todos los tipos: materia, calor, radiación, etcétera. Según los partidarios de esta teoría las dos sumas tienen que ser iguales, pero no conocemos ninguna razón física para que lo sean. Por eso buscan otras alternativas.

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    2. Mientras llega esa "razón física" que explique que las dos sumas (de energías positivas y de energías negativas) son iguales, el "pensamiento netamente científico" debe aplicar el razonamiento inverso, es decir; "dado que la energía total del universo debe ser cero, se deduce que la suma de energías positivas debe ser idéntica a la suma de energías negativas".

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    3. De hecho, ese es el argumento clásico de los astrónomos antes de Kepler: "dado que las órbitas de los planetas tienen que ser circulares, se deduce que deben describir epiciclos en su movimiento".

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    4. Basta con suponer que el universo es exactamente plano, como parecen mostrar las observaciones, para poder demostrar (ver la referencia de Tryon) que las energías positivas y negativas se cancelan y la energía total del universo es precisamente cero. Con esto, las reglas cuánticas justifican que el universo pueda surgir del vacío y durar para siempre.
      (Tryon, Edward P. "Is the Universe a Vacuum Fluctuation?", in Nature, 246(1973), pp. 396–397)

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    5. Las observaciones no muestran que el universo es exactamente plano. El modelo cosmológico estándar, que lo sugiere, no está validado, sólo está ajustado. El modelo se ajustó al espectro de las ondas acústicas de la radiación de fondo. Para ser validado tiene que hacer una predicción acertada sorprendente. Mientras no la haga, no deja de ser un modelo muy bueno, pero sin validar.

      En cuanto a que las reglas cuánticas justifican que el universo puede surgir del vacío, recuerda que ni siquiera hemos podido demostrar que un par electrón-positrón pueda surgir del vacío.

      No digo (ni he dicho en todo el artículo) que la energía total del universo no pueda ser cero. Digo, simplemente, que se trata de una hipótesis previa que no ha sido justificada.

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  2. Además a los físicos ateos les quedaría por explicar de dónde salió el vacío cuántico, que no es la nada como bien dice el Prof. Alfonseca.

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  3. Ricardo Alcántara6 de marzo de 2020, 9:17

    Enhorabuena por este artículo. Está usted haciendo una gran labor en este mundo donde cada vez hay más fanáticos para los que el ateísmo es una religión. Siga así.

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    1. ¿ Tiene usted datos al respecto de esta afirmación o es una simple impresión personal ?.

      De paso, me ha entrado una duda respecto a su afirmación.

      ¿ Esos fanáticos para los que el ateísmo es una religión son ateos ? y pasando ya a pasiva ¿ aquellos que creen que el ateísmo es una religión son fanáticos ?..

      Saludos.

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    2. Para los ateos, para la mayoría de ellos, el ateísmo es irrefutable; están convencidos de que su postura o modelo es irrefutable. Por tanto, lo consideran un absoluto, algo incuestionable.
      Y precisamente esa postura, esa forma de planteamiento, es una característica típica de la religión.

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    3. Si todo aquello que alguien piensa que es irrefutable, lo convertimos, en religión,, mal vamos. Sobre todo para las religiones..

      De todas formas, yo no sé con que ateos habla usted, pero con los que yo hablo, aceptarían (y de hecho, algunos hasta desearían) una prueba tangible, que les permitiese prescindir de la fe para tener consciencia de la existencia de dioses.

      Saludos

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  4. Me sumo a la felicitación. Es impresionante y gratificante este blog.


    Se me ocurre como reflexión la sobre abundancia que caracteriza a nuestra naturaleza y la creación percibida.

    Debe existir algo más que una suma cero...

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  5. Muy buen artículo, como siempre, y como siempre, una objeción.

    El artículo parece señalar que la teoría del big bang contradice la postura de los ateos (científicos o no) de que no existe ningún dios, cuando en realidad la existencia de un big bang, que no explica en ningún caso por que hay universo ni como se pasó de la nada (creo que todos tenemos claro la diferencia entre la nada y el vacío) a tener un universo (solo explica como fueron los primeros instantes del universo), es completamente independiente de la existencia de ningún dios en general, y del dios de los judíos en particular.

    Luego me sorprende que señale que los científicos ateos buscan soluciones a la creación del universo sin intervención divina porque son ateos. Esa acusación es tan injusta como cuando usted se queja que algunos ateos acusan a los creyentes de defender teorías (éticas o científicas) por que son creyentes. Es decir, ¿ debo deducir que los científicos creyentes van a intentar demostrar a toda costa teorías que demuestren que es imposible la aparición de universos sin intervención divina ?.. ¿ A que la afirmación anterior le parece absurda ?.

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    1. Guillermo, lo que usted dice que yo digo no lo digo yo, lo dijeron científicos ateos. La cita de Raymond Littleton es clarísima. Lo noté inmediatamente cuando leí ese libro hace medio siglo. Así que no es una acusación injusta, es algo que los científicos ateos suelen reconocer.

      Y no he dicho en ningún sitio que la teoría del Big Bang contradiga la postura de los ateos. Lea mi artículo otra vez, por favor. Lo que he dicho es que durante los años setenta "pareció... que la ciencia se vería obligada a aceptar la creación por parte de Dios como origen del universo." Y he citado a un científico de la época que lo entendió así.

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    2. Guillermo me acusa de incurrir en la falacia ad hominem contra los científicos ateos. Sin embargo, si un científico ateo (como Littleton) dice que "entre estas dos teorías prefiero esta porque soy ateo y la otra me obligaría a dejar de serlo", y yo digo que lo dice porque es ateo, esa no es la falacia ad hominem, sino una cita.

      Por otra parte, lo que digo no se aplica sólo a Littleton, se ha repetido muchas veces. Por ejemplo, en los años ochenta la mayor parte de los científicos ateos se declararon partidarios del universo cerrado y periódico porque -decían- así escapaban del "momento de la creación" y el tiempo podía ser de nuevo infinito. Entonces se demostró que el universo cíclico sería amortiguado, y como consecuencia no podía tener duración infinita, y los científicos ateos pasaron en bloque a la opción de que nuestro universo fuera plano y no contuviera energía. Además, es que lo decían. Luego si yo digo que lo decían, les estoy citando, no estoy incurriendo en la falacia ad hominem.

      Por último, cuando un creyente defiende una teoría cosmológica (como Lemaître) nunca aduce sus creencias como argumento en su favor. Por lo tanto, acusarle de que su teoría es consecuencia de sus creencias sí es falacia ad hominem.

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    3. Guillermo dice: "¿debo deducir que los científicos creyentes van a intentar demostrar a toda costa teorías que demuestren que es imposible la aparición de universos sin intervención divina?... ¿ A que la afirmación anterior le parece absurda?"

      En efecto, hay una diferencia clara entre los científicos creyentes y los ateos. Los ateos llevan medio siglo tratando de elegir teorías cosmológicas que no pongan en duda su ateísmo: primero prefirieron la del estado estacionario a la del Big Bang; cuando se impuso el Big Bang, prefirieron el cosmos cíclico y cerrado al abierto; cuando hubo que abandonar el cíclico, prefirieron el universo plano.

      En cambio, los cosmólogos creyentes nunca han mostrado preferencias, porque saben que toda teoría cosmológica es compatible con la creación por parte de Dios. Dios podría haber creado un universo en estado estacionario; o con un Big Bang; abierto o cíclico, o plano. Por eso la situación es asimétrica.

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  6. Muchas gracias por las explicaciones, y para no entrar en argumentos circulares, solo señalar que no soy capaz de ver donde le he acusado en mi post de incurrir en una falacia ad hominem (esencialmente porque no creo que lo haya hecho).

    Tampoco soy capaz de ver donde en mi post he acusado a Lemaitre (que de hecho ni he mencionado) ni a ningún otro científico creyente de que su religión ha influido en sus teorías científicas (y éticas), de hecho, lo que justo he señalado es que dicha afirmación sería absurda a nivel general (creo que esto lo ha señalado ya usted vario posts), y que creo que la misma generalización sería injusta para los científicos ateos.

    Saludos.

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    1. Usted me acusó de cometer la falacia ad hominem cuando dijo: "Luego me sorprende que señale que los científicos ateos buscan soluciones a la creación del universo sin intervención divina porque son ateos."

      No he dicho que usted sostenga que la religión ha influido en las teorías de los creyentes, me he limitado a señalar que no es así.

      Creo que tenemos un problema de comunicación (:-)

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    2. Bueno, yo no creo tanto que tengamos un problema de comunicación (llevamos unos cuantos mensajes intercambiados), sino que quizá en ocasiones, cuando le leo, puedo tender a pensar que usted comparte las afirmaciones que pudo hacer un científico ateo al respecto de la influencia de su postura religiosa en su tarea investigadora, y las expande de paso al resto de científicos ateos.

      Por eso le agredezco por un lado la aclaración, y por otro, saber que no es así.

      Saludos..

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  7. Don Manuel, ¿cómo se prepara Ud. personalmente contra el coronavirus?

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  8. Otra reflexión que me viene a la mente es acerca de la priorizacion y relevancia de las las investigaciones de lis científicos para el progreso del hombre. Son todas estas preguntas relevantes ?

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    1. Yo voy tomando nota de las sugerencias y a veces publico artículos basados en ellas, aunque no garantizo nada (:-)

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