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A horcajadas en el Tiempo

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El Nacimi<strong>en</strong>to de la Cosmología Moderna<br />

La materia dispersada por la explosión de este coloso habría constituido <strong>el</strong> universo <strong>en</strong> expansión d<strong>el</strong> cual formamos parte.<br />

Cond<strong>en</strong>sándose y quebrándose por la gravitación mutua, habría creado las galaxias y las estr<strong>el</strong>las, que continuaron volando hacia fuera para<br />

siempre, hasta llegar, ev<strong>en</strong>tualm<strong>en</strong>te, a estar tan alejadas que ningún astrónomo de ninguna de <strong>el</strong>las podría ver a muchas de las otras. El<br />

universo sería ilimitado.<br />

Esta teoría puede t<strong>en</strong>er muchos errores conceptuales, especialm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> aqu<strong>el</strong>los que han sido revisados por la sola evolución de la<br />

mecánica cuántica y las experi<strong>en</strong>cias de laboratorio, pero debe reconocerse que vi<strong>en</strong>e si<strong>en</strong>do como <strong>el</strong> anticipo medular <strong>en</strong> la que se sosti<strong>en</strong>e la<br />

teoría moderna d<strong>el</strong> Big Bang.<br />

EL PRINCIPIO COSMOLÓGICO<br />

La vanidad d<strong>el</strong> hombre apr<strong>en</strong>dió a aceptar, después de duros golpes, que vivimos <strong>en</strong> un planeta r<strong>el</strong>ativam<strong>en</strong>te pequeño, de una estr<strong>el</strong>la<br />

común y corri<strong>en</strong>te, que junto con otras 200 mil millones más constituy<strong>en</strong> nuestra galaxia a la que hemos bautizado como Vía Láctea, y que no<br />

ti<strong>en</strong>e otra característica que ser una galaxia común <strong>en</strong>tre otras miles de millones que pueblan <strong>el</strong> universo. Por eso se postula ahora, con mayor<br />

humildad, que nuestro lugar de observación d<strong>el</strong> cosmos es uno como cualquier otro. Más técnicam<strong>en</strong>te se postula que <strong>el</strong> universo es homogéneo<br />

e isotrópico, esto quiere decir que es igual desde cualquier punto y <strong>en</strong> cualquier dirección. A la homog<strong>en</strong>eidad e isotropía d<strong>el</strong> universo la<br />

conocemos como «principio cosmológico»<br />

Desde 1930 ad<strong>el</strong>ante, empezó a desarrollarse <strong>en</strong> <strong>el</strong> mundo ci<strong>en</strong>tífico una mayor inquietud e interés por las cuestiones cosmológicas. Se<br />

empezaron a difundir nuevas aportaciones, como las que hicieron los matemáticos Howard P. Robertson y Arthur Walker, qui<strong>en</strong>es demostraron<br />

que las soluciones de Friedmann correspondían a resultados más g<strong>en</strong>erales a las ecuaciones de Einstein, siempre que se aceptara <strong>el</strong> supuesto<br />

de un universo espacialm<strong>en</strong>te homogéneo e isotrópico. Posteriorm<strong>en</strong>te, demostraron también que, <strong>en</strong> este caso, <strong>el</strong> espaciotiempo<br />

cuatridim<strong>en</strong>sional podía difer<strong>en</strong>ciarse <strong>en</strong> un espacio tridim<strong>en</strong>sional curvo y un tiempo único común a todos los observadores «comóviles». En la<br />

actualidad, se le su<strong>el</strong>e llamar cosmología «FRW» a los mod<strong>el</strong>os cosmológicos basados <strong>en</strong> las soluciones de Friedmann-Robertson-Walker.<br />

Normalm<strong>en</strong>te, tratan de descripciones muy interesantes desde <strong>el</strong> punto de vista moderno, ya que buscan estar siempre r<strong>el</strong>acionados con una<br />

propiedad notable d<strong>el</strong> universo observado.<br />

Cuando hablamos de homog<strong>en</strong>eidad, estamos señalando la imposibilidad de distinguir<br />

características especiales <strong>en</strong>tre dos lugares de espacio difer<strong>en</strong>tes y por isotropía la<br />

invarianza de las características d<strong>el</strong> universo <strong>en</strong> la dirección <strong>en</strong> que miremos.<br />

El universo <strong>en</strong> sí es una estructura compleja, que muestra disimilitudes <strong>en</strong> función d<strong>el</strong> tamaño de la escala de distancias desde un mismo<br />

punto de observación. A distancias pequeñas respecto a la escala d<strong>el</strong> propio universo pres<strong>en</strong>ta características organizativas con planetas,<br />

estr<strong>el</strong>las, galaxias y nebulosas. A medida que se han podido realizar observaciones a escalas cada vez mayores, <strong>en</strong> <strong>el</strong> universo van apareci<strong>en</strong>do<br />

espacios más liso y más homogéneo: la grumosidad ti<strong>en</strong>de a alcanzar un promedio. Es como contemplar la superficie de la Tierra, con sus<br />

diversas texturas y «grumos» desde un satélite y verla completam<strong>en</strong>te lisa. Lo anterior es lo que lleva a los cosmólogos a suponer que <strong>el</strong><br />

universo contemplado a distancias muy grandes es al mismo tiempo homogéneo (parece siempre <strong>el</strong> mismo, indep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te de dónde<br />

estemos situados d<strong>en</strong>tro de él) e isotrópico (parece <strong>el</strong> mismo <strong>en</strong> todas direcciones). Un espacio que es isotrópico para todos los observadores,<br />

no sólo para uno, es también homogéneo.<br />

Una de las pruebas duras <strong>en</strong> la que se sosti<strong>en</strong><strong>en</strong> los teóricos para considerar firmes estos supuestos fue la de la radiación microondular<br />

de fondo (<strong>el</strong> calor residual d<strong>el</strong> Big Bang), detectada <strong>en</strong> 1965 y que, hasta la fecha, ha sido uno de los avales más importantes para sost<strong>en</strong>er la<br />

validez de la teoría que propugna <strong>el</strong> inicio d<strong>el</strong> universo desde una gran explosión. D<strong>en</strong>tro de los márg<strong>en</strong>es de error de observación y de<br />

detecciones <strong>en</strong> variaciones de temperatura <strong>en</strong> distintos lugares d<strong>el</strong> espacio, esta radiación de fondo puede ser considerada como que se<br />

distribuye de forma isotópica a nuestro alrededor, lo cual indica que <strong>el</strong> universo ya era bastante isotrópico cuando se produjo la gran explosión.<br />

No falta qui<strong>en</strong>es señalan hoy día que la homog<strong>en</strong>eidad y la isotropía d<strong>el</strong> universo ha sido cuestionada por algunas observaciones, y que<br />

su vig<strong>en</strong>cia obedece mayoritariam<strong>en</strong>te a una necesidad de la ci<strong>en</strong>cia cosmológica. Aquí, es pertin<strong>en</strong>te una aclaración. Se habla o sosti<strong>en</strong>e de<br />

una hog<strong>en</strong>eidad e isotropía promedio y/o también, grumosidad promedio. Una homog<strong>en</strong>eidad perfecta, como veremos <strong>en</strong> capítulos posteriores,<br />

no habría hecho posible la actual estructura organizativa d<strong>el</strong> universo. La homog<strong>en</strong>eidad y la isotropía d<strong>el</strong> universo resulta racionalm<strong>en</strong>te<br />

satisfactorio e implica considerar que éste no pres<strong>en</strong>ta puntos privilegiados o especiales, cuestión que las observaciones no han logrado<br />

desm<strong>en</strong>tir con evid<strong>en</strong>cias claram<strong>en</strong>te duras. La alternativa sería suponer que hay un emplazami<strong>en</strong>to privilegiado, y <strong>en</strong>tonces t<strong>en</strong>dríamos que<br />

preguntarnos por qué era privilegiado ese desplazami<strong>en</strong>to y no otro. Pero no se pued<strong>en</strong>, por ahora, <strong>en</strong>contrar razones para formularse esa<br />

pregunta y sigue muy vivo lo que dijo Einstein, "todos los lugares d<strong>el</strong> universo son iguales". Por <strong>el</strong>lo, se ha otorgado a esta idea la distinción de<br />

considerarla un principio: «<strong>el</strong> principio cosmológico» , según d<strong>en</strong>ominación d<strong>el</strong> cosmólogo Edward Milne <strong>en</strong> 1933.<br />

En un razonami<strong>en</strong>to de p<strong>en</strong>sami<strong>en</strong>to experim<strong>en</strong>tal, podemos reflexionar que <strong>en</strong> su mod<strong>el</strong>o d<strong>el</strong> sistema solar, Copérnico sacó a la Tierra<br />

d<strong>el</strong> c<strong>en</strong>tro, de modo que la Tierra no fue ya un planeta privilegiado. Siglos después, Shapley demostró que tampoco <strong>el</strong> Sol ocupa un lugar<br />

privilegiado; estamos lejos d<strong>el</strong> c<strong>en</strong>tro de nuestra galaxia. Hoy sabemos incluso que nuestra galaxia no ti<strong>en</strong>e un emplazami<strong>en</strong>to especial <strong>en</strong>tre los<br />

millones de galaxias observadas. Parece que no existe un lugar «especial». El principio cosmológico perfectatam<strong>en</strong>te puede ser <strong>en</strong>unciado a<br />

través de uno de los famosos aforismo de Nicolás de Cusa, filósofo y teólogo d<strong>el</strong> siglo XV: "La fábrica d<strong>el</strong> mundo ti<strong>en</strong>e su c<strong>en</strong>tro <strong>en</strong> todas partes<br />

y su circunfer<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> ninguna".<br />

http://www.astrocosmo.cl/h-foton/h-foton-04_03.htm (5 of 9)29/12/2004 23:25:19

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