CRISIS por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico de número

Ciencia y crisis van de la mano. Lo acabamos de comprobar o sufrir, una vez mas, con motivo de la pandemia. Excluimos de este escenario esa mezcolanza de ideologías económico-sociales con las que juegan expertos en presentar como soluciones, que dicen ser científicas, objetivas e inexcusables, cuando lo único que aportan son las recetas que han motivado las crisis. La Ciencia es otra cosa. No formula recetas, sino que ofrece interpretaciones basadas en la observación y sometidas a los procesos de falsación y repetibilidad. No ofrece dogmas, porque no los tiene, ni los practica. Si hay investigadores que caen en este “sin sentido”, no son científicos. La ciencia, pues, estructuralmente, siempre está en crisis.

No obstante, hay crisis ajenas, que le afectan, cuando todos vuelven su mirada hacia ella, mientras que otras crisis, más profundas, suelen pasar inadvertidas. Básicamente, el futuro no está escrito, como ocurre en las sociedades y eso lo percibimos perfectamente. Pero es que el pasado, tampoco lo está. En la Historia, memoria y olvido van de la mano. Nunca está todo dicho, ni escrito, ni siquiera percibido. En Ciencia ocurre otro tanto de lo mismo. El futuro del Cosmos no está todavía escrito. Ha habido borradores, pero nunca definitivos. Pero ocurre igual con el pasado, ha habido borradores, algunos como el Big Bang de amplia aceptación, pero no está, tampoco, definitivamente escrito. Hoy, esto es una crisis. Cuando todo parecía que estaba encajado, resulta que hay flecos que lo ponen en cuestión. Esto si son crisis.

Desde que a mediados de la década de los 20, pero del siglo pasado, Hubble, resolvió el problema de la naturaleza de las nebulosas, al convertir el problema desde la conjetura al empirismo. Las nebulosas eran cúmulos de estrellas o “universos isla”. Al estudiar varias galaxias e identificar que la longitud de onda de su “luz” estaba desplazada hacia el rojo, introdujo el efecto Doppler para su interpretación, según el cual las Galaxias se estaban alejando de la Tierra. La velocidad de la luz es constante y es la emisión de la radiación de la Galaxia la que caracteriza su color. Antes de acabar la década de los veinte, Lemaitre identificó que cuanto más lejos se encontraban las Galaxias, mayor era su velocidad de alejamiento, porque mayor era el desplazamiento de su luz hacia el rojo. Hubble coincidió con esta interpretación, concluyendo que el Universo se expandía.

Uno de los métodos bien establecidos para medir el ritmo de expansión del Universo es mediante la observación de supernovas, que cuando son Clase A, del tipo Ia (candelas estelares, por ser muy estable su luminosidad y midiendo su brillo, podemos deducir a qué distancia se encuentran, por ejemplo las cefeidas), tienen explosiones violentas visibles a grandes distancias y que siguen un patrón de luminosidad muy característico: alcanzan el máximo a los pocos días de la explosión y luego va decreciendo la luminosidad hasta que se deja de ver. A partir de la luminosidad y el periodo de decrecimiento se puede deducir la distancia que nos separa de ella, calibrando la relación haciendo uso de supernovas cercanas. A partir de la medida de esos periodos de decrecimiento se puede deducir la distancia que nos separa y de aquí se deduce el ritmo de expansión del Universo desde que explotó la supernova que examinamos (miles de millones de años). Si las supernovas son muy lejanas, podemos, además deducir que el Universo se expande aceleradamente y que en el pasado lo hacía con una aceleración menor. La constante de Hubble que subsume este marco hoy está medida con mucha precisión, en 74.03 ± 1.42. Así, empíricamente, se comprueba que la teoría de la relatividad predice, adecuadamente, esté proceso. Actualmente el Universo se expande con una aceleración diez mil millonésimas de la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra. El modelo estándar, que es la teoría cosmológica más y mejor aceptada hasta el momento presente, se interpreta este hecho como causado por la energía del vacío (energía oscura) que alcanza hasta un 73% de la energía total del Universo y el 23% restante se asigna a la denominada materia oscura, de la que solamente el 4% corresponde a la materia bariónica ordinaria. La invarianza temporal de la energía oscura es fundamental para la formulación del destino del universo.

Si se invierte la expansión llegaremos al punto inicial, de donde partió todo, concluyendo en una gran explosión del espacio-tiempo, denominada big bang. Pareció una fantasía durante mucho tiempo, hasta la década de los sesenta en que se predijo la temperatura actual del Universo surgido de esta gran explosión y se comprobó empíricamente, 3 K, por los laboratorios Bell, que registraron la denominada radiación de fondo del Universo (CMB). No coincidía exactamente con la predicha teóricamente, pero se aproximaba suficientemente, como para aceptarlo.

Una alternativa para estudiar la expansión consiste en analizar la luz emitida poco después de la gran explosión. En lugar de mirar hacia adelante, hacerlo hacia atrás. Partiendo del punto más lejano observable determinado por la radiación de fondo del universo, se dirige hacia el presente. Solucionados los problemas de anisotropía se logró medir el crecimiento a gran escala concluyendo en la determinación del ritmo de expansión actual, o sea, la constante de Hubble, situada entre 70 y 72. Los satélites WMAP y Planck permitieron ir matizando el valor de la constante hasta 67.4 ± 1.4. Como apunta Richard Panek, en un Congreso, el Nóbel David Groos, no calificó la situación ni como tensión (que hay que resolverla), ni como problema (hay que encontrar una solución), sino como crisis (requiere una revisión a fondo).