domingo, 27 de septiembre de 2009

Einstein y...Georges Lemaître


El astrónomo y sacerdote jesuita Georges Lemaître fue el primero en sugerir que la totalidad del universo comenzó a partir de un solo “átomo primigenio” en algún momento en el tiempo; esta sería la primera versión de lo que ha llegado a ser la teoría actual del Big Bang. Einstein menospreció el modelo de Lemaître, como hizo con todos los modelos en los que el universo se expandía, pero al final tuvo que admitir que Lemaître podía tener razón.

Tras ordenarse sacerdote en 1923, Lemaître continuó sus estudios de astronomía con Arthur Eddington en la Universidad de Cambridge (Reino Unido) para después completarlos con Harlow Shapley en el Observatorio del Harvard College (EE.UU.). Para finalizar su formación académica se inscribió para el doctorado en el Instituto de Tecnología de Massachusets (MIT, por sus siglas en inglés; EE.UU.). Fue aquí donde Lemaître comenzó a pensar acerca de la historia del universo. No estaba, de hecho, familiarizado con las ecuaciones de la relatividad de Einstein: él no creó un modelo de la historia del universo basándose en ideas sobre la forma del universo como habían hecho Willem de Sitter o Alexander Friedmann. En vez de eso, Lemaître se basó en la termodinámica, en concreto en la segunda ley y su concepto de entropía: todo sistema se mueve de un estado de orden a otro de desorden. Otra forma de interpretar la entropía es que toda la energía que se puede usar del sistema se pierde en el transcurso del tiempo, hasta que toda la energía termina desapareciendo. Si esto es cierto para cualquier sistema, también lo es para el universo.

El universo, por tanto, debe haber empezado en un estado de máxima energía, perdiendo energía paulatinamente hasta que finalmente muera. La conclusión lógica de la termodinámica, dijo Lemaître, era un modelo del universo en el que éste se expandiese con el tiempo: un universo que comenzó mucho más pequeño de lo que es ahora, tan pequeño que todo el universo estaba originalmente comprimido en un minúsculo átomo. Nuestro universo estalló a partir de esta increíblemente densa primera partícula y este universo continuaría expandiéndose, perdiendo energía y gradualmente llegando a un alto. Lemaître publicó su teoría de lo que él llamaba el “átomo primigenio” en 1927, nada más volver a Bélgica para enseñar astrofísica en la Universidad de Lovaina.

En esa época, la mayoría de los científicos asumían que el universo siempre había existido tal y como es en la actualidad. Creer en un universo cambiante, es decir, creer en un momento de creación, parecía demasiado cercano a la religión y al misticismo. El mismo Lemaître, a pesar de su formación católica, también pensaba que la ciencia y la fe no deben confundirse entre sí; según él se emplean metodologías diferentes en cada una y, al menos el propio Lemaître, nunca usó una disciplina para confirmar o negar la otra.

En cualquier caso, la familiaridad de Lemaître con la historia del génesis en la Biblia judeo-cristiana y su evidente creencia en un creador influyeron probablemente en la facilidad con la que aceptó una teoría que sugería un universo que había “empezado” en un momento dado. A diferencia de muchos de los contemporáneos de Lemaître, él creía que su teoría del átomo primigenio era una verdadera realidad física, no un simple modelo matemático, como habrían dicho de Sitter y Friedmann de los suyos.

En el momento en que Lemaître publicó sus teorías por primera vez, Einstein ya había dejado bastante claras sus ideas sobre un universo en expansión. Ya había publicado sus críticas a los modelos en expansión de de Sitter y Friedmann, y su respuesta al de Lemaître no fue diferente. Einstein se vio obligado a admitir que las matemáticas parecían funcionar, pero se quejaba de que la física era “abominable”. Al igual que con la mecánica cuántica, las matemáticas no podían desmentir a sus prejuicios, y Einstein despreció la idea de un universo en expansión sin más.

Como decíamos más arriba, a diferencia de de Sitter y Friedmann, Lemaître no creó su modelo sólo con objetivos intelectuales. Creía que se correspondía con la realidad. Basándose en los conocimientos físicos de la época, Lemaître lanzó la hipótesis de que el átomo primigenio estaba formado por elementos radioactivos que comenzaron una reacción en cadena. La energía liberada en esta reacción en cadena habría forzado una expansión inmediata y espectacular del universo; en el proceso también habría creado vida. Lemaître era plenamente consciente de que su versión del origen del universo sería modificada a lo largo del tiempo conforme los principios de la física atómica y nuclear fuesen mejor comprendidos.

No fue hasta los años 60 que la versión moderna de la teoría del Big Bang fue aceptada y, tal y como Lemaître predijo, la teoría de lo que existía en el momento del Big Bang y por qué comenzó a expandirse era muy diferente a sus ideas originales. Lemaître fue, sin embargo, el primer científico en aceptar verdaderamente el concepto de que el universo tuvo un principio.

También Einstein, tuvo que aceptar las ideas de Lemaître. El anuncio en 1929 por parte de Edwin Hubble de que las observaciones efectivamente apuntaban hacia un universo en expansión, convenció finalmente a Einstein de que debía abandonar su noción preconcebida de un universo estático. Unos años después, en 1933, Einstein dio a Lemaître el mérito debido. En una conferencia en el Instituto Tecnológico de California en la que Lemaître describió el universo en expansión, Einstein se levantó a la conclusión, aplaudió y dijo “Esta es la explicación más hermosa y satisfactoria de la creación que haya escuchado jamás”. [En la imagen, Einstein y Lemaître tras esta conferencia].

1 comentario:

martinjaramillo dijo...

La famosa observación del eclipse y de la estrella visible al lado y que debía estar en ese instante detrás del sol, no es la prueba reina de que la masa curva el espacio, sino que, en parte, es una simple prueba más de la refracción de la luz al traspasar las diferentes capas de la atmosfera solar, y en parte, es también la prueba de que la luz, también es atraída por la gravedad, porque la luz, aunque no posea masa, si posee una equivalencia en masa proporcional a su energía. Pero, de eso, no se tenía claridad antes de Einstein y su genial fórmula: E=mc2.
Este hecho histórico de la observación de la estrella durante el eclipse es el típico caso del estudio de un hecho real, pero mal interpretado. El fenómeno se podía interpretar de las dos formas: o como evidencia de la curvatura del espacio o como el resultado combinado de: la interacción gravedad-luz de un lado y la refracción de la luz del otro lado. ¿Nunca nadie ha explicado satisfactoriamente, porque en ese caso del eclipse, no es válida ó no opera, la teoría de la refracción?
Pero las conveniencias históricas de ese momento favorecían la tendencia por la primera interpretación. Era más importante tener al genio, y al padre de la bomba atómica, al lado de los aliados.
Es lógico de que a veces los intereses políticos, económicos, religiosos o de cualquier otra índole presionen a los científicos, lo que no es lógico es continuar indefinidamente defendiendo: leyes, paradigmas, personajes, cultos, entre otros, y especialmente cuando ya pasó la angustia del momento.
¡¡ El genio me sabrá perdonar.!!! El mismo lo dijo: Masa y energía son dos presentaciones de la misma cosa.
La gravedad interactúa con las fuerzas electromagnéticas, porque estas tienen su equivalencia en masa y en proporción a su energía. Y esa interacción será la base para unificar muy pronto la teoría cuántica con teoría de la gravedad de Newton debidamente actualizada y corregida con los aportes acertados de Einstein y su teoría de la relatividad, la cual será un buen complemento para la teoría de la gravedad de Newton, pero un mal remplazo. Y así dejaríamos de lado la errónea idea de que la gravedad es una ilusión o que es una fuerza imaginaria o que es un efecto del peralte del espacio plano deformado por la masa. Para que exista el efecto peralte en la trayectoria de un móvil tiene que existir la gravedad, para que la masa deforme o curve algo como el espacio tiene que haber una fuerza como el peso de esa masa y el espacio no podría ser vacio. sino que debe estar constituido por algo, por eso Einstein tiene que proponer una especie de malla elástica que no se ha podido definir, y entonces debe aceptarse de que el éter no existe sino que lo que existe es esa indeterminada estructura tejiendo el espacio y que se describe envolviendo por debajo a los cuerpos materiales con una especie de cono romo o un agujero; y preguntamos si ese cono y ese peralte es igual por todos los lados y también por encima, porque si es así, se anularían los peraltes unos con otros; lo que resulta como contradictorio.
Muy pronto entenderemos que la gravedad es una fuerza tan real, como real es que en el espacio interestelar se entrecruzan e interactúan las fuerzas electromagnéticas que emiten los cuerpos materiales y comprenderemos que todas las formas de energía incluidas las emisiones electromagnéticas tienden a fluir naturalmente desde donde están más densas, más concentradas, hacia donde están menos densas o a fluir hacia donde no hay presencia de energía. Por eso es que la atracción gravitacional no solo se presenta entre la energía-materia conocida sino que también se presenta entre esta y la materia oscura desenergizada.
Los vacios en la teoría de Newton se llenarán con los aciertos de las teorías de Einstein.

Ver artículo completo en: http://nuevateoriasobreeluniverso.blogspot.com/

martinjramilloperez@gmail.com