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Todo lo que no sabemos

    domingo 1.mar.2015    por Pepe Cervera    1 Comentarios

A finales del siglo XIX había científicos preocupados por el Fin de la Física; gente que sospechaba que casi todo estaba ya explicado y nada iba a quedar por descubrir. Esto ocurrió justo antes de que Einstein y la Mecánica Cuántica refundaran la física de arriba abajo y abrieran un siglo de sorprendentes e impresionantes descubrimientos. Hoy hay quien vuelve a preocuparse por el Fin de la Ciencia: por la posibilidad de que el avance de nuestro conocimiento nos deje sin nada que descubrir. Y sin embargo es poco probable que nos quedemos sin preguntas, por decirlo suavemente, porque sabemos desde hace poco que el universo que vemos no es más que una parte de todo lo que hay; una parte MUY pequeña, ya que el 96% del Cosmos que hay ahí fuera no lo vemos ni sabemos lo que es. Esto significa que todo lo que vemos en el Universo incluyendo estrellas, galaxias, púlsares, agujeros negros quásares, nebulosas, planetas, lunas, polvo interestelar, asteroides, cometas, luz, neutrinos, etc no llega a sumar en conjunto ni el 5% del total. Si entrásemos en una habitación oscura y sólo pudiésemos ver menos del 5% de lo que hay a nuestro alrededor nos preocuparíamos. Pues en cosmología estamos así: intentando entender cómo funciona el Universo sin verlo. Y sin tener ni idea de qué es lo que falta: el 96% del Universo que sabemos que existe pero no podemos ver. Podemos cuantificar nuestra ignorancia con bastantes cifras decimales. 

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¿Cómo sabemos que hay algo que no podemos ver? Hay dos formas de analizar lo que pasa en el Cosmos: una es estudiar la luz que recibimos que ha sido emitida, absorbida o reflejada por otros cuerpos celestes. Esa luz, convenientemente analizada, nos informa de cuántas estrellas hay y de qué tipo, nos habla de su composición, e incluso desde hace poco nos permite deducir la existencia de planetas en órbita a su alrededor. En su camino esta luz puede ser desviada por otros objetos, como agujeros negros u otras estrellas, o puede ser absorbida en todo o en parte por nubes de polvo interestelar, y su estudio hace posible conocer la situación y composición química de estos cuerpos. Así hemos descubierto las galaxias y hemos analizado el ciclo vital de las estrellas; así hemos descubierto sistemas solares en otras estrellas desentrañado los misterios de los agujeros negros. Analizando todas las longitudes de onda de la luz que recibimos somos capaces hasta de estudiar los primeros momentos del Universo tras el Big Bang.

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Pero hay otro modo de entender el Universo, y es analizar los movimientos de los objetos. Todo se mueve en nuestro cosmos y todo el movimiento está determinado por una única fuerza: la gravedad, que depende tan sólo de la masa de los objetos en movimiento. Estudiando cómo se mueven estrellas y galaxias podemos determinar la cantidad de masa que las está atrayendo, y estudiando los detalles de sus rumbos y velocidades podemos estimar dónde está esa masa. Cuando hacemos los cálculos resulta que no encajan: las galaxias y las estrellas se mueven como si hubiese una enorme cantidad de masa invisible, que no podemos ver ni detectar de otra manera porque no emite ni absorbe luz. En uno de esos alardes científicos de nomenclatura creativa lamamos a esa masa que no emite luz ‘Materia Oscura’. Y aunque sabemos más o menos dónde está no tenemos la más remota idea qué es. Lo que sí sabemos es que suma casi el 27% del Universo, y casi el 85% de la materia total. Esto quiere decir que todo lo que vemos no es sino el 15% de la materia que hay. Y el resto ignoramos en qué consiste.

Tenemos entonces explicado, aunque sea con un misterio, el 32% del Cosmos. ¿Pero qué ocurre con el resto? Pues para complicar más las cosas resulta que desde hace poco sabemos que el Universo no sólo se expande, sino que esta expansión es cada vez más rápida. Sólo hay una forma de explicar esta aceleración de la expansión, y es que además de la gravedad (que atrae a los cuerpos) exista una fuerza desconocida que los repele, una especie de ‘antigravedad’ que hemos denominado 'Energía Oscura'. Para explicar los movimientos observados a gran escala esta fuerza misteriosa debe estar repartida con muy baja densidad por todo el Universo de modo homogéneo, y debe sumar nada menos que el 68% del total de energía y materia del cosmos. No tenemos ni idea de qué puede ser o cómo funciona.

¿De qué está hecha la Materia Oscura? Podría tratarse de partículas subatómicas que aún no hemos descubierto, o de algún tipo de cuerpo estelar oscuro que no hemos sido capaces de detectar. En el caso de la Energía Oscura se habla de una posible energía del vacío, o de extraños campos escalares. Hay señales procedentes del cielo en forma de emisiones inexplicables de rayos X que podrían sugerir que de alguna forma la Materia y la Energía oscuras interactúan; incluso podrían aniquilarse mutuamente. Pero no sabemos nada en concreto. Lo que está claro es que hay enormes huecos en nuestro conocimiento del Universo, ya que nuestras ecuaciones y teorías todavía tienen mucho que explicar. Hace poco más de un siglo los científicos se preocupaban de que se les acabara la física porque todo iba a estar explicado ya; hoy sabemos mucho más que ellos, entre otras cosas que no tenemos ni idea de lo que es el 95% del Universo que nos rodea. Cualquiera pensaría que nuestra ignorancia es enorme, y que todavía nos queda mucha física por hacer: mucho conocimiento por descubrir. La perspectiva es maravillosa: cuanto más sabemos, más nos queda por aprender. 

Pepe Cervera    1.mar.2015 23:35    

1 Comentarios

Excelente artículo. Me encanta el trabajo del Sr. Cervera y lo sigo desde hace tiempo.
Aunque no coincido con él en todos sus argumentos: Con toda esta ignorancia nuestra (sólo conocemos el 5% de lo que nos rodea) aún hay quien tiene la osadía de formular la presunción de que somos el resultado de millones de años de éxito siguiendo un proceso evolutivo.
Eso es mucho azar, tanto azar, que hablamos de una probabilidad infinitesimal que estadísticamente equivale a cero.

martes 3 mar 2015, 09:17

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Pepe Cervera

Bio Retiario

Pepe Cervera es periodista, biólogo y, entre muchas otras cosas, profesor de la Universidad Rey Juan Carlos. Colabora con diversos medios y es un apasionado de Internet.
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