Miércoles, 11 Marzo 2020 09:07


Un aspecto central de la cosmología moderna es que le asigna una edad al universo. Todavía a comienzos del siglo XX los físicos pensaban que el cosmos no había tenido un inicio ni tendría un fin. Hacia adelante o hacia atrás el tiempo no estaría sujeto a límites. Sin embargo, ya el mismo Isaac Newton había tenido que lidiar con una consecuencia paradójica de la gravitación. Ya que ésta es solamente una fuerza atractiva, a la larga toda la masa del universo podría acabar colapsándose en un solo punto. Newton no encontró otra solución al dilema más que postular que Dios mismo se encarga periódicamente de reajustar la maquinaria celeste para que el universo siga en eterno movimiento cíclico. El filósofo y matemático Gottfried Leibniz ridiculizó a Newton por atreverse a sugerir que Dios era un mal relojero.

La física moderna ofrece una salida diferente al dilema del colapso: en su estado actual el universo se encuentra en expansión, incluso aparentemente acelerada. Una analogía nos puede ayudar a visualizar la idea. Si viviéramos en la superficie de una esfera que está siendo inflada, veríamos que todos los puntos a nuestro alrededor se alejarían de nosotros. No importa en qué lugar de la esfera estuviera el espectador, la observación sería la misma. Pero entonces, si el universo se está expandiendo y recorremos el tiempo hacia atrás, podemos concebir que haya comenzado con un tamaño minúsculo y sólo gracias a esa expansión sostenida es que ha logrado alcanzar las colosales dimensiones que hoy tiene. Es decir, los físicos postulan lo que en inglés se ha llamado el big bang”.

En español se ha traducido el término inglés como “gran explosión”, pero la expresión es inexacta y además problemática. Fue el astrónomo norteamericano Edwin Hubble, quien propuso en 1929 la ley que originalmente se bautizó con su nombre. Basado en observaciones del movimiento de galaxias visibles desde la Tierra, Hubble se percató de que la mayoría de ellas se estaban alejando de nosotros. Mientras más alejadas, más rápido retroceden. Años antes, los físicos Alexander Friedmann y George Lemaître ya habían hecho la predicción de la expansión global del universo basados en la teoría general de la relatividad de Einstein. Por eso, la Unión Astronómica Internacional propuso en 2018 hablar de la Ley de Hubble-Lemaître, en vez de decir solamente Ley de Hubble.

Para referirse a esa vertiginosa expansión inicial del cosmos partiendo de dimensiones diminutas, el físico británico Fred Hoyle acuñó el término big bang. Hoyle propuso un modelo alternativo que no necesita una hora cero para la creación del espacio-tiempo. En su modelo, el universo se encuentra en un estado estacionario con expansión y así ha sido siempre. En el modelo ocurre también un milagro, como con Newton, porque se necesita que materia adicional sea creada de manera continua para mantener la densidad media de la materia en el universo. Hoyle rechazaba rotundamente que el universo se hubiera creado en una “gran explosión” y empleó el término big bang para ridiculizar la estruendosa idea de un universo con acta de nacimiento.

Sin embargo, otras observaciones astronómicas, la de la llamada radiación de fondo de microondas, han confirmado el modelo de un universo surgido en una región diminuta del espacio, contraviniendo el modelo de Hoyle. Ésta es una “radiación fósil” que consiste en fotones que han estado viajando hasta nosotros desde que el universo tenía solamente medio millón de años de edad (hoy es casi 40 mil veces mas “viejo”). Durante el trayecto la longitud de onda de esos fotones se ha alargado hasta convertirlos en lo que llamamos microondas. Esa radiación cósmica nos rodea por todos lados y nos remite a una época del universo en la que su temperatura era de unos 3,000 grados Kelvin. La expansión posterior lo ha enfriado hasta el actual promedio de 2.7 kelvin.

En este breve artículo quisiera abogar por otra denominación en español para el big bang. Aunque la mayor parte de la literatura castellana se ha decantado por la denominación “gran explosión”, esta combinación de palabras produce una asociación mental que no es correcta. En una explosión los detritos de la misma son expulsados a gran velocidad, pero la van perdiendo a medida que transcurre el tiempo. Después de la explosión, los detritos más lejanos se han decelerado más. Por otro lado, la expansión del universo que postulan los físicos se produce en la misma escala para todo el universo. La expansión es proporcional a la distancia en las escalas más cercanas. Si en un segundo un metro se expande 10%, la longitud adicional es de 10 cm. Si un kilómetro se expande 10%, la longitud adicional es de 100 metros. Es decir, mientras más lejos están las galaxias de la Vía Láctea más se alejan de nosotros en el mismo tiempo y mayor es consecuentemente su velocidad de recesión respecto a nuestra posición. Eso es precisamente lo que dilucidó Hubble y le valió un Premio Nobel (que debería haber compartido con Lemaître). Por eso las galaxias alejándose de nosotros tienen una distribución de velocidades de recesión completamente diferente a la que hubiera generado una banal explosión.

El término “Erupción Primigenia” me parece que sería un mejor substituto para el vocablo inglés big bang, sin ser una traducción literal. Se trata de un fenómeno primigenio, porque se ubica al principio del tiempo. Y es una “erupción” porque espacio y tiempo irrumpen, aparecen súbitamente, así como la materia que conforma el universo. En el modelo llamado inflacionario, de Alan Guth, el universo comienza siendo más pequeño que el núcleo de un átomo y se expande con una rapidez descomunal. La materia adquiere grandes energías, pero lo así obtenido se balancea con la energía negativa del campo gravitacional. Guth llama a esto el “mayor almuerzo gratis de todos los tiempos”. Sin entrar en los detalles, el modelo de Guth intenta explicar el origen de la mayor parte de la masa en el universo, así como la homogeneización de ese universo en expansión. Y aunque hay teorías alternativas, la teoría de la inflación parece ajustarse mejor a los datos experimentales.

Por eso el vocablo erupción sería un término más afín a la teoría, porque nos hace pensar en un fenómeno de irrupción súbita. Nadie sabe realmente porque nuestro universo comenzó a ser, pero una de las propuestas es que pudo haber emergido de una fluctuación cuántica del vacío, que en la física moderna no es simplemente una nada de nada, sino algo fluctuante y poblado por campos físicos de diverso tipo.

El termino alemán para el big bang es urknall. La partícula ur significa precisamente originario o primigenio. Knall es el onomatopéyico boom de una explosión. En español podríamos ser más creativos y utilizar de aquí en adelante el término “erupción primigenia”. Me parece que evoca mejor el sentido de la idea central, aunque a mis amigos astrónomos parece que no les convence la idea. Los seguiré catequizando. Una búsqueda en Google encuentra esta combinación de dos palabras solo 132 veces y en ningún caso hay relación con la cosmología. Hay aquí una verdadera oportunidad cosmolingüística.



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