¿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.

4 aclaraciones sobre la historia del universo

James Peebles

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Ciertas declaraciones de James Peebles, reciente Premio Nobel de física, han despertado mucha polémica, a pesar de que lo que ha dicho no es nuevo, pues los físicos teóricos llevan mucho tiempo afirmando precisamente lo mismo.

La teoría del Big Bang la propuso en 1931 Georges Lemaître, prolongando hacia el pasado de la ley de Hubble-Lemaître. En 1948, Ralph Alpher y Robert Herman predijeron que, si la teoría del Big Bang es correcta, debe existir una radiación cósmica de fondo con una temperatura próxima a 5 Kelvin. En 1965 Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron la existencia de dicha radiación cósmica, cuya temperatura resultó ser de 2,72548 Kelvin. La temperatura es exactamente igual en todas direcciones, salvo por dos efectos que provocan pequeñas diferencias, que en ningún caso modifican más allá de la tercera cifra decimal.

Manipulación mediática: los Premios Nobel y la religión

James Peebles

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El Premio Nobel de Física de 2019 ha sido asignado a la cosmología, y dividido entre tres científicos: James Peebles, canadiense, que recibe la mitad del premio por sus trabajos teóricos; y Michel Mayor y Didier Queloz, que se han repartido la otra mitad por haber descubierto el primer planeta ajeno al sistema solar que gira alrededor de una estrella de la secuencia principal.

La teoría del Big Bang la propuso en 1931 George Lemaître, como consecuencia de la prolongación hacia el pasado de la ley de Hubble-Lemaître. En 1948, Ralph Alpher y Robert Herman predijeron que, si la teoría del Big Bang es correcta, debe existir una radiación cósmica de fondo con una temperatura próxima a 5 Kelvin. En 1965 Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron la existencia de dicha radiación cósmica, cuya temperatura resultó ser próxima a 3 Kelvin. Ese mismo año, Robert Dicke, James Peebles y otros colaboradores razonaron que la radiación descubierta por Penzias y Wilson es precisamente la firma del Big Bang que habían predicho Alpher y Herman. Durante los años 70, Peebles fue uno de los principales cosmólogos teóricos que estudiaron el campo de la formación de las grandes estructuras cósmicas (galaxias y grupos de galaxias). Por estos trabajos se le ha concedido ahora el Premio Nobel.

Algunas aclaraciones sobre la radiación cósmica de fondo

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En 1948, Ralph Alpher y Robert Herman, del equipo de George Gamow, llegaron a la conclusión de que, si el universo hubiese salido de un Big Bang y se hubiese expandido desde entonces, debería existir una radiación cósmica de fondo en la zona de frecuencia de las microondas (o lo que es lo mismo, a una temperatura de unos 5K, 5 grados por encima del cero absoluto). Alpher y Gamow habían publicado ese mismo año otra predicción, la de la composición media del cosmos partiendo de la teoría del Big Bang.

En 1964, Arno Penzias y Robert Wilson estaban trabajando con un radiotelescopio muy potente de nueva construcción y detectaron un ruido de fondo que no conseguían eliminar. Primero pensaron que sería de origen terrestre, pero una vez eliminadas todas las fuentes de ruido posibles, el efecto persistía. Después llegaron a la conclusión de que dicho ruido no podía proceder del sistema solar ni de nuestra galaxia (pues en tal caso sería más intenso en una dirección que en otra), y que su origen tenía que ser cósmico. La temperatura de esa radiación (o sea, su frecuencia, teniendo en cuenta la ecuación de Wien) resultó ser de 3K. Robert Burke, del MIT, sugirió a Penzias que dicho ruido podía ser la radiación cósmica de fondo predicha por Alpher y Herman, cosa que, en efecto, se comprobó. Por este descubrimiento, Penzias y Wilson recibieron el Premio Nobel en 1978.

Junto con el argumento basado en la composición media del universo, la radiación cósmica de fondo dio el espaldarazo a la teoría del Big Bang, que se convirtió en la teoría cosmológica estándar (aunque véase un artículo anterior de este blog al respecto).