UNIVERSO CERRADO, UNIVERSO ABIERTO

Introducción Admitido ya el Big Bang, los astrofísicos pueden hacer predicciones muy detalladas de extraños fenómenos celestes, y pueden también comprobarlas. Los cosmólogos pretenden deducir el destino natural del Universo, y llegan hasta los linderos de la metafísica y la religión. El universo, ¿cerrado o abierto? A partir de 1965, el Big Bang fue admitido prácticamente por todos los astrónomos, al menos como hipótesis de trabajo. Había sido puesto en circulación para explicar la expansión del universo, observada por Hubble y explicable en el marco de la relatividad, y resultó también capaz de prever la radiación de fondo. Desde entonces, se han producido otras comprobaciones empíricas de consecuencias de dicha teoría, tanto en la previsión y explicación de fenómenos acaecidos en las estrellas, como del comportamiento de las partículas elementales en los gigantescos aceleradores de partículas (Como el del CERN, en Suiza). El modelo teórico del Universo admitido, indica que las masas estelares, en su movimiento de expansión, vienen

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siendo frenadas por la atracción mutua, y por tanto la velocidad de fuga está disminuyendo continuamente. Este frenado, sin embargo, es cada vez menos intenso, a medida que las estrellas se alejan del centro de gravedad del Universo. Como consecuencia de este frenado, pueden pasar tres cosas: 1) El frenado, aunque decreciente, podría ser suficientemente fuerte como para detener completamente la expansión en un lejano futuro. Inmediatamente vendría un acercamiento de las estrellas entre sí, debido a la gravedad, que provocaría una aceleración creciente hasta que todas las masas se encontraran en un punto (lo que se conoce como 'Gran Colapso' o 'Big Crunch'). Tal vez entonces podría empezar un nuevo Big Bang, reiniciándose un ciclo que se podría repetir hasta el infinito. Este tipo de Universo se llama cíclico o cerrado. 2) El frenado no podría llegar a detener nunca la expansión, que seguiría hasta el infinito en el espacio y en el tiempo (a menos que intervinieran causas sobrenaturales). La densidad del Universo se iría haciendo cada vez menor, la materia tan desperdigada y la temperatura tan igual que no sería posible la vida ni ningún movimiento, aparte del de la expansión. El Universo llegaría a la muerte térmica en un proceso irreversible. Este tipo de Universo se llama Universo abierto, y puede haberse producido una sola vez. 3) En un caso límite entre los dos anteriores, cuyas implicaciones son difíciles de hacer, el Universo sería plano. La determinación del carácter real del universo, abierto, cerrado o plano, es una tarea que a primera vista parece imposible, pero los científicos no se han arredrado ante ella. Este carácter depende de la cantidad de masa que posea el Universo: si la masa fuera muy grande, las fuerzas de atracción vencerían a la expansión y el Universo sería cerrado. Si la masa fuese muy pequeña, el Universo sería abierto. Y si la masa tuviera un cierto valor intermedio, ya conocido, al que se llama masa crítica, entonces el Universo sería plano. La cacería de masas

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La masa crítica es pues la frontera entre tipos de Universo diferentes. Si se conociera la masa total del Universo, se podría conocer su carácter (si es abierto, cerrado o plano). En las últimas décadas se ha realizado, y sigue en curso, una gigantesca 'cacería de masas' por todos los medios posibles (cada vez más perfeccionados), desde la superficie de la tierra, desde el espacio exterior por medio de satélites astronómicos, y hasta desde debajo de la tierra con detectores situados en el fondo de minas desactivadas. Debajo de la tierra, en dichas minas, se hallan los detectores de neutrinos. Estas partículas son muy abundantes, de forma que si tuvieran una cierta masa (muy pequeña), ellos solos podrían causar que el Universo fuera cerrado. Pero son partículas muy elusivas, pues, por su pequeñez, para ellas la misma Tierra es más transparente que un vidrio de ventana para un rayo de luz: pueden atravesarla sin ninguna colisión. Por eso hay que detectarlos en estanques de grandes dimensiones, dotados de sensores muy perfeccionados, y protegidos de los rayos cósmicos, lo que exige que estén bajo tierra. Se ha explorado, al parecer, en forma gruesa, más del 90% del Universo, como se sabe por las velocidades de escape de las galaxias más lejanas, que pasan el 90% de la velocidad de la luz. El Universo, ¿abierto? Al parecer la masa del Universo es del 5%, más o menos, de la masa crítica. Este valor, aún no suficientemente comprobado (¿lo estará algún día?) indicaría un Universo abierto. Pero este resultado no es aún seguro. Sin embargo, desde 1973, la mayoría de los astrofísicos de relieve opinan que efectivamente, es abierto. Martín C. E. Huber y Gustav A. Tamann, científicos suizos, decían en 1978, suponiendo ya un Universo abierto1: 1

Huber; Historia y Futuro...

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"...la expansión del Universo ya no se detendrá jamás y por nada... su combustible nuclear terminará por agotarse, el firmamento quedará invadido por la obscuridad". Analizan luego la pequeñísima probabilidad de obtener, a partir del Big Bang, un Universo que permita la vida, y concluyen: "A pesar de la gran improbabilidad de nuestro Universo que se desprende de todas estas consideraciones, por el hecho de que tiene un comienzo claramente definido y que seguirá expandiéndose, que seguirá existiendo hasta el infinito, debe sacarse la conclusión de que se ha producido una sola vez”. Hacen notar su extrañeza ante lo tendencioso de algunos autores: “...la mayoría de los libros de texto de astronomía aún afirman que el Universo es cerrado... hasta hace tres años (ellos hablan en 1978) la mayoría de los astrónomos compartían esta opinión. No se sabe muy bien por qué. Probablemente han intervenido en ello una serie de ideas que se sustraen a la objetivación. Un artículo de "Scientific American" (agosto 89, pág. 10) titulado "Orgullo y Prejuicio", de Tony Rothman, comenta el trabajo de investigación de 10 años llevado a cabo por un selecto equipo de la Universidad de Yale. El equipo había estudiado las cantidades de Litio-7 existentes en la materia, y había calculado la densidad de materia del Universo para poder producir esos valores. Por primera vez obtuvieron la masa del Universo enmarcada entre dos márgenes de confianza estadísticos: límite inferior de dos veces la desviación standard, 2% de la masa crítica; límite superior, también de dos voces la desviación standard 10% de la masa crítica. Promedio, 6% de la masa crítica. En una distribución normal, indicaría que la probabilidad de que la masa supere el 10% de la masa crítica, es del 1%. Se deduce que el Universo no puede ser cerrado, como ya otras veces se ha dicho, al menos con la materia de los tipos hoy conocidos. Comenta Rothman: "Un prejuicio cosmológico corriente es que el Universo debe estar en el

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límite entre abierto y cerrado. El Cosmos, sin embargo, no parece ser afectado por este prejuicio2.

En 1975, extrañamente muchos daban por supuesto que el Universo era cerrado, como nos hacen notar Huber y Tamann; en 1989, 14 años después, Rothman se queja de que, extrañamente, muchos piensan que está en el límite entre cerrado y abierto. Se ve que algo han progresado en 14 años, y que tal vez dentro de 14 años más ya digan que es abierto... mientras van ganando tiempo a ver si encuentran alguna salida que cuadre más con sus prejuicios. El malestar de ciertos científicos serios, como se puede ver se basa en la pérdida de la honradez intelectual, la claridad y la sinceridad, que en otro tiempo han presidido las relaciones de los científicos entre ellos y con el público en general. Las opciones del universo cerrado Ya en el año 1930 R.C. Tolman, científico de gran talla, mostró que un universo cerrado tendría oscilaciones amortiguadas, es decir, las oscilaciones no pueden ser periódicas e infinitas. El universo cerrado no sería, pues, más que una variante del abierto y, como él, exigiría un comienzo por una sola vez (Jaki, "The Savior...", p. 104; el libro de Tolman es "Relativity, Thermodynamics and Cosmology", Clarendon Press, Oxford, 1934). Treinta años más tarde, P.C.W. Davies insistió en lo mismo, que ya había sido olvidado, como si fuera una novedad. Al parecer, la opción de un universo que se repite periódicamente por tiempo infinito, con oscilaciones no amortiguadas, no es compatible con los datos de la física actual. (Dicus… “El Futuro…” p. 60 y ss.) La Supernova 1987 A "Uno de los espectáculos más grandiosos de la naturaleza es el estallido y colapso de una estrella de gran 2

Rothman; Pride and...

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tamaño. En grandeza y potencia, nada se le puede comparar." Así empiezan Stan Woosley y Tom Weaver ("Scientific American", agosto 1989, pág. 24 y ss.) un artículo en que se pueden aquilatar, a grandes rasgos, los logros y la fiabilidad de la Astrofísica actual, que resumimos parcialmente a continuación. Hasta 1987, la última supernova próxima observada había sido la de 1604, un poco antes de la invención del telescopio. Su estallido sucedió en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. El famoso Johannes Kepler, que la observó, sólo al ojo pudo comprobar su brillantez y su duración. Los telescopios revelan cada año una docena, más o menos, de acontecimientos similares, pero en galaxias muy lejanas. El 23 de febrero de 1987, a las 7:36 a.m., hora universal, una ráfaga de neutrinos llegó a la Tierra desde la supernova más brillante en los últimos 383 años. En ese momento los detectores de neutrinos Kamiokande II (en una mina de plomo de Japón), y el IMB (en una mina de sal en los Estados Unidos), registraron simultáneamente la captura de neutrinos, fenómeno muy raro. El detector de Baksan, en la URRSS, señaló la presencia de partículas anómalas en el mismo instante. Unas horas después llegaron las ondas luminosas. Dos horas después de la llegada de los neutrinos, un aficionado de Nueva Zelanda, Albert Jones, sin saber nada de ello, miraba la Nebulosa de Magallanes, que tenía su aspecto normal. Una hora más tarde, el australiano Robert McNaught fotografió (en forma automática) la misma región del cielo, y recién al día siguiente pudo ver en sus fotografías el suceso: un nuevo sol brillaba en el Hemisferio Sur. La supernova 1987 A había sido descubierta. Se la veía muy brillante a simple vista, en las siguientes noches. Todos los instrumentos astronómicos a mano la enfocaron, desde el observatorio de Las Campanas (Chile), desde Australia, desde todos los satélites que disponían de telescopio. La estrella que había estallado era conocida desde tiempo atrás: era la llamada Sanduleak-69° 202, tenía una

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masa 18 veces la del Sol y una edad de 10 millones de años. Agotados sucesivamente sus combustibles nucleares —primero, hidrógeno; después, helio, carbono, oxígeno y silicio—, en 10 segundos se contrajo hasta un diámetro de 20 millas, emitiendo en esos 10 segundos más energía de la que emitirá el Sol en los próximos 10 mil millones de años. Su distancia a la Tierra, de 160,000 años luz, es suficientemente "pequeña" para ser muy asequible a la observación. Su explosión se produjo, pues, hace 160,000 años. Se disponía de modelos matemáticos para simular este proceso. Fueron actualizados con los parámetros de la estrella, y se empezó a contrastar los datos medidos con los resultados de la simulación. Las supernovas son algo más que espectáculos lejanos: fabrican y diseminan las semillas de la vida, pues sólo los elementos más simples y ligeros, hidrógeno y helio, se formaron en la bola de fuego inicial del Big Bang. La mayor parte de los elementos más pesados, incluyendo el carbono que forma nuestros tejidos, el hierro que está en nuestra sangre, y el oxígeno que respiramos, han sido generados en supernovas mucho antes de constituirse el sistema solar. El brillo de la SN 1987 A (antes Sanduleak -69° 202) fue descendiendo paulatinamente, hasta desaparecer a los 80 días. Actualmente Sanduleak -69° 202 es una estrella de neutrones, que emite luz pulsante (2,000 ciclos por segundo, lo que sugiere una fantástica rotación alrededor de un eje). Woosley y Weaver señalan las conclusiones de estos dos años de trabajo masivo de los astrónomos: Se ha observado un acuerdo casi completo entre las previsiones de la teoría y las observaciones (sólo un par de anomalías: los detectores de ondas de gravedad de Roma y de Maryland, detectaron ondas anormales, simultáneamente, 4 horas antes que Kamiokande II y de IMB; y una radiación lumínica inexplicada, que apareció a los 7 meses, para luego desaparecer).

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Es muy significativo que todos los neutrinos hayan llegado en forma bastante compacta, y sólo unas horas antes que la luz. Algunos suponen que el Universo debe tener una cantidad de masa que no se sabe dónde está, y que tal vez esté en los neutrinos. Pero por la forma que llegaron —dicen los autores— se deduce que su masa es negligible y ni de lejos pueden suponer la 'masa faltante' (Que faltaría para que el Universo fuera cerrado, pero que no hace ninguna falta si es abierto)3. ¿Autocreación del Universo? Isaac Asimov, conocido vulgarizador científico, da su opinión sobre el origen del Universo con su acostumbrada amenidad. Reconoce sus preferencias personales por un Universo cerrado: "Un Universo cerrado es bello, un Universo abierto no lo es.”4. Respetamos sus preferencias, pero lo que hay que buscar en ese caso es la verdad. Un Universo cerrado sería, para muchos, de un aburrimiento y de una crueldad infinitas. "Me atrae la noción de un Universo cerrado: es cíclico y claro y ofrece una nueva oportunidad de vida en cada oscilación. Por consiguiente deseo que exista.”5. Considerando la posibilidad de que el Universo sea abierto, dice6: “¿Surge de la nada? ¿O estaremos obligados a reconocer un Creador Divino?". A continuación, esboza un argumento que muestre la posibilidad de la autocreación del Universo, a partir de la nada. Supone un átomo primario, de gran masa, al que llama 'holón', en dos versiones: holón positivo y holón negativo. Suman cero. Dado que su suma es cero, tal vez pueda salir una pareja de ellos de la nada. Este tipo de argumento es casi irrefutable, de puro absurdo; sólo se nos ocurre aplicarlo a un caso similar: dados dos gemelos idénticos, uno que 3

Woosley; The Great... Asimov; Contando... Pág. 221 5 Asimov; Contando... pág. 220 6 Asimov; Contando... pág. 211 4

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tiene cien dólares y el otro que debe cien dólares, lo que suma cero; luego los gemelos no necesitan padre ni madre.

En un nivel mucho más alto, el inglés Stephen W. Hawking, científico de talla, desde su silla de ruedas, también sueña con la idea de una autocreación. En sus conferencias y en su libro de vulgarización7, Hawking parece un convencido de que antes del Big Bang no había nada del Universo. O sea, mejor dicho, que el Big Bang es el comienzo absoluto. En el dilema de acudir a un Dios creador o a la autocreación, intenta encontrar una ecuación que pueda explicar la autocreación. Al parecer, todavía no la ha encontrado. Podemos apostar a que nunca la encontrará: una ecuación que representa una ley, tiene una existencia parásita (o accidental): existe en los cuerpos que la cumplen, no existe por sí misma (como pensaba Platón). Por consiguiente, no habiendo cuerpos no hay ley ni ecuación ninguna, y menos puede ser creadora. Ni qué decir que estas elucubraciones de Asimov, Hawking y otros, no son ciencia: ni física, ni matemáticas, ni se basan en datos experimentales. Lo que dicen de la autocreación no es científico: es metafísica pura, y de la mala. ¿Física o Metafísica? Cuando se informa de estos temas del Big Bang a personas que no conocen nada de ellos, aunque tengan cultura, se pueden observar muchas reacciones raras. A veces, cuando hay confianza, reaccionan con insultos al informante, creyendo que les toma el pelo; otras inician largos argumentos que no tienen nada que ver con el asunto, como cortinas de humo; otras se ponen pálidas e incluso tiemblan. Y esto sucede a personas católicas practicantes y también a ateos recalcitrantes, pasando por toda la gama intermedia. 7

Hawking; Historia del...

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Como ha dicho el científico norteamericano Jastrow, “estos descubrimientos (del Big Bang) son fascinantes, en parte por sus implicaciones teológicas, en parte por las peculiares reacciones de los científicos ante ellos" (Interpress, Lima, diciembre 1990). Y es que la Cosmología hace plantear hoy las grandes preguntas de siempre (Dios, y el destino del hombre) en una forma particularmente dramática. Los argumentos que apelan a la auto-creación son también —con el debido respeto a la categoría de las personas que los formulan— perfectamente descabellados, una reacción fuera de toda lógica. De la pura nada no puede salir nada. Si existe algo, siempre existió algo (o Alguien). Precisamente porque lo entienden así, tantos materialistas se aferran obsesivamente al Universo cerrado. Si de la nada pudieran salir seres —de uno en uno, o por parejas, qué más da—, en cualquier momento podrían aparecer los dioses del Olimpo que, según la mitología griega, emergieron de la noche de los tiempos. Algunos científicos y vulgarizadores no ofrecen ciencia, ni filosofía, sino pura mitología. Es admirable la ignorancia en aspectos filosóficos o religiosos de gente, que podría y debería saber más. Una muestra de tales carencias no viene mal: Dice Asimov: "La Biblia dice: 'En el principio Dios creó el cielo y la tierra'; y si otras religiones y filosofías no emplearon estas mismas palabras, compartieron el concepto de que todo había sido creado de una vez"8. A eso los cristianos han respondido desde hace dos mil años, afirmando que los 7 días de la creación, indican cada uno un período indeterminado de tiempo. Por otra parte, ya San Agustín había hablado de la creación de las famosas "rationes seminales", semillas de seres, que evolucionan o se desarrollan con el tiempo, como una hipótesis compatible con el relato de la Biblia.

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Asimov; Contando los... Pág. 184

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Otra: "En realidad, si se podía prescindir de la noción de creación divina (cosa nada fácil en los siglos XVIII y XIX) el Universo podía ser infinitamente antiguo"9. No; no era difícil en el siglo XVIII, y menos antes: el Universo, si no era eterno, al menos lo parecía. ¡Ahora es cuando es difícil prescindir de la noción de la creación divina! a partir de los hallazgos del Big Bang y del Universo abierto. Hawking, que, debido a su enfermedad, ha renunciado a abordar problemas físicos complicados, se ha lanzado hacia las preguntas radicales, que son claramente metafísicas o religiosas. En su libro10 distorsiona la postura del Papa. Afirma que Pío XII declaró como dogma católico la expansión del Universo, lo cual es ridículo. Su única base es el discurso que hemos mencionado antes; todo el mundo sabe que, desde lo que dice ocasionalmente un Papa —y que además en ese caso concreto fue muy prudente y matizado— hasta una declaración dogmática, media un abismo. Hace decir a Juan Pablo II que "estaba muy bien estudiar la evolución del Universo después del Big Bang, pero que no deberían investigar el Big Bang mismo porque ese fue el momento de la Creación y por tanto obra de Dios". La documentación que recogió en su momento las palabras del Papa en esa ocasión, publicada en 1983 en el Vaticano, dice que Juan Pablo II hizo notar que no entra en la competencia de la Física estudiar el origen del Universo en el aspecto de su creación de la nada11. Su libro de vulgarización, del que extraemos estas frases, contiene un prólogo del materialista Carl Sagan, que dice textualmente: "La palabra Dios llena estas páginas". Es verdad, pero para ver cómo puede eliminarlo. Trata de hacerlo, sin conseguirlo. Al final del libro, Hawking recoge velas: Aunque hubiera una sola teoría unificada posible (para el Universo), sería sólo un conjunto de reglas y ecuaciones. ¿Qué es lo que infunde vida a las ecuaciones y construye un Universo que puede ser descrito por ellas? La perspectiva 9

Asimov; Contando los... pág. 185. Hawking; Historia del... 11 Artigas; El hombre... 10

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habitual de la ciencia, que consiste en construir un modelo matemático, no puede responder a las preguntas de por qué debería existir un Universo real descriptible por ese modelo. ¿Por qué el Universo se toma la molestia de existir?"12. Hawking no contesta a su pregunta. La respuesta podría llevarle muy lejos, y no parece dispuesto a permitirlo.

Conclusión La ciencia, en su desarrollo casi milagroso, parece capaz de descifrar el origen y el destino del Universo. Pero, aunque se consigan teorías que expliquen satisfactoriamente todos los fenómenos conocidos, ¿no podría suceder que en el futuro fueran abandonadas, en favor de otras que expliquen lo mismo y más? La Cosmología de Ptolomeo era satisfactoria en su momento. ¿Serán más seguras que ella las teorías del Big Bang o del Universo abierto? en otras palabras ¿Pueden las teorías científicas pretender veracidad ontológica? Algunos científicos opinan que sí, que la ciencia tiende a la verdad en forma, aunque oscilante, convergente e irreversible. La cosmología, apoyándose en la Física, la Química y la Astronomía, puede estudiar el pasado del universo. Si ha habido creación, la información quedará bloqueada en el instante inicial: no se podrá saber nada del "antes". Y esto es, justamente, lo que parece estar sucediendo. No es una prueba de la Creación: el bloqueo informativo podría deberse a otras causas. Pero sí es un indicio. Un indicio suficientemente fuerte para desbaratar materialismos "científicos". Mariano Artigas, en coincidencia con muchos otros sabios, dice al respecto:13 12 13

Hawking; Historia... pág. 196 Artigas; Las Fronteras... pág. 33

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"Aunque la Física no permita probar la Creación y la Providencia, las teorías cosmológicas actualmente predominantes parecen hechas a su medida. Evidentemente no es así: son teorías que se discuten y valoran con los mismos cánones que cualquier otra teoría científica, independientemente de sus posibles implicaciones en otros ámbitos. Pero precisamente esto hace que los indicios que proporcionan tengan más fuerza." "En definitiva, el razonamiento muestra que el Universo debe ser creado por Dios, puesto que, si esto no se admite, debería afirmarse que el Universo material posee propiedades divinas, lo cual es contradictorio. Este razonamiento va más allá de los conocimientos de la ciencia experimental, que sólo estudia las transformaciones entre seres que ya existen, y no la creación de la nada. Pero la ciencia proporciona indicaciones válidas para el razonamiento que lleva hasta Dios: la historia del Universo, tal como es descrita por la Física, es un buen ejemplo".