domingo, 24 de mayo de 2009

Prejuicios científicos y la planitud del universo.


¿Qué diríamos hoy día de alguien que afirma que la Tierra es plana, un disco suspendido en el espacio? Lo llamaríamos negacionista o ignorante pues, o bien niega la evidencia experimental que afirma que la Tierra es esférica o la ignora (como le puede pasar a una tribu perdida del Amazonas). ¿Está pasando lo mismo con los que afirman que la geometría del universo es plana? Un estudio que se publicará próximamente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society explora la cuestión.

Eratóstenes, 240 años antes de la era común (240 a.C.), ya probó experimentalmente que la Tierra era una esfera y dio un cálculo de sus dimensiones. A pesar de ello la creencia en una Tierra plana duró siglos. Así cerca de 800 años después la “Topografía cristiana” de Cosmas Indicopleustes todavía afirmaba que la Tierra era plana basándose en un prejuicio: las sagradas escrituras cristianas. Es posible que hoy día se haya abrazado la idea de que la geometría del universo es plana con una alegría demasiado acrítica.

Cuando nos referimos al universo “plano” estamos pensando en lo que les ocurre a dos rayos de luz paralelos que viajan largas distancias. Si el universo es plano seguirán siendo paralelos. Si el universo está curvado positivamente (como la superficie de una esfera) los rayos paralelos se van acercando conforme viajan. Si está curvado negativamente (la forma de una silla de montar) los rayos de luz cada vez se separan más, divergen. En la página web del equipo científico de la Sonda Wilkinson de Anisotropía de Microondas, más conocida como WMAP por sus siglas en inglés, se enumeran los grandes logros de la misión. Entre ellos, en el punto 3, el equipo dice: 

“La WMAP ha establecido con certeza que la curvatura del espacio está dentro del 1% de plana euclídea, mejorando la precisión de anteriores mediciones que han merecido premios en más de un orden de magnitud”

Tras estos datos de la WMAP la mayoría de los astrónomos están bastante seguros de que la geometría del universo es plana. Pero podrían estar engañándose a sí mismos. Esto es lo que sugieren Joe Silk de la Universidad de Oxford (Reino Unido) y sus colegas en un artículo que han colgado en internet, en el que usan el teorema de Bayes para calcular las probabilidades de las distintas geometrías para el universo si se aplican distintas hipótesis de partida (prejuicios) a los datos de la WMAP y otros experimentos.

 

Usando la visión de los astrónomos actuales, que presupone un universo plano, calcularon la probabilidad de que el universo estuviese en uno de tres estados posibles: plano, curvado positivamente o curvado negativamente. El resultado fue que había un 98% de probabilidad de que el universo fuese realmente plano.

Ahora bien cuando volvieron a hacer los cálculos partiendo de hipótesis más abiertas la probabilidad de un universo plano cayó al 67%.  Hasta este punto pueden  influir los prejuicios a la hora de sacar conclusiones a partir de datos experimentales.

Otra pregunta que se plantean los autores es si se podrá saber algún día con suficiente certeza la geometría del universo. Y la respuesta es que posiblemente no, ya que establecen como certeza un 99,999% de confianza (5 sigma) lo que hace que la geometría del universo no se pueda conocer a no ser que el parámetro de curvatura esté por encima de determinado valor (0,0001), ya que, si está por debajo, los errores de medida que se prevé que tengan las futuras sondas harán que los resultados obtenidos no sean estadísticamente significativos.

Mihran Vardanyan, Roberto Trotta, & Joe Silk (2009). "How flat can you get? A model comparison perspective on the curvature of the Universe";  arXiv:arXiv:0901.3354v2