El año en el que la teoría del big bang estuvo a punto de morir

Por Francisco R. Villatoro, el 30 agosto, 2011. Categoría(s): Ciencia • Energía oscura • Física • Historia • Physics • Science • WMAP ✎ 12

He recordado el año 1995 y el famoso editorial de John Maddox que ponía entre las cuerdas a la teoría del big bang (o de la gran explosión), tras leer el reciente artículo de Pallab Ghosh, “LHC results put supersymmetry theory ‘on the spot’,” BBC News, 27 August 2011, y ojear la charla de Hitoshi Murayama, “Why do SUSY in 2011?,” SUSY 11, 28-Aug-2011. El artículo en BBC News afirma que la supersimetría está pasando por malos momentos debido a los resultados recientes del LHC en el CERN y que los físicos más jóvenes se están decantando por otras teorías (“younger theoretical physicists are beginning to develop completely novel ideas because they believe supersymmetry to be “old hat”,” según Joseph Lykken del Fermilab). Quizás los lectores más jóvenes de este blog no se acuerden y convenga recordarles la historia.

John Maddox (al que dediqué un obituario en este blog, “John Maddox, Nature, y la mula Francis,” 15 abril 2009), el archifamoso editor de la revista Nature, tenía la buena costumbre de escribir unos editoriales que hicieron historia (y que a mí me gustaba mucho leer). Los más jóvenes quizás solo lo conocerán por su libro “Lo que queda por descubrir: una incursión en los problemas aún no resueltos por la ciencia, desde el origen de la vida hasta el futuro de la humanidad,” Debate, Madrid 1999 (si no conoces el libro, merece la pena).

En “Big Bang not yet dead but in decline,” Nature 377: 99, 14 September 1995, Maddox nos hablaba del artículo de N.R. Tanvir, T. Shanks, H.C. Ferguson, D.R.T. Robinson, “Determination of the Hubble constant from observations of Cepheid variables in the galaxy M96,” Nature 377: 27-31, 07 September 1995. Medidas obtenidas por el Telescopio Espacial Hubble en 1995 indicaban que había estrellas más viejas que el propio universo. La edad del universo se estimaba utilizando la constante de Hubble y la teoría de la gran explosión. El artículo de Tanvir et al. afirmaba que la constante de Hubble era H=69 ± 8 km/s/Mpc (un valor cercano al actual) pero que utilizando la teoría de la gran explosión (sin término de constante cosmológica) conducía a una valor de unos 10 mil millones de años para la edad del universo. Los modelos estelares indicaban que las estrellas más viejas tenían edades mayores de 13 mil millones de años. Como es obvio es imposible que el universo sea más joven que los objetos que contiene, por tanto la conclusión obvia es que la teoría de la gran explosión era incorrecta. Una terrible crisis para la cosmología que no resolvió hasta 1998, cuando el descubrimiento de la aceleración de la expansión cósmica gracias a las supernovas Ia resucitaron a la teoría de la gran explosión gracias a la existencia de la energía oscura. Las medidas más precisas de la edad del universo cuando se incluye el término de constante cosmológica indicaron que su edad era de unos 14 mil millones de años (gracias a WMAP ahora sabemos que es de unos 13,7 mil millones de años).

Ahora que alguna gente habla de que la supersimetría está a punto de morir no es mal momento para recordar que otras teorías “razonables” también han pasado épocas malas y han resurgido cual ave fenix con más fuerza y más energía.



12 Comentarios

  1. Recordemos también a los más jóvenes que el libro de Maddox se publicó cómo respuesta a un libro anterior (de 1996, publicado en 1997 en España), de John Horgan, periodista científico de Scientific American, titulado “El fin de la ciencia” (ver por ejemplo http://en.wikipedia.org/wiki/John_Horgan_(American_journalist) y http://personal.us.es/jluque/Revistas/1999%20Argumentos.pdf en el que intentaba defender la tesis que el titulo afirma y que alguna vez tendrá que ser verdadera, bien o porque ya sabremos todo o porque ya sabremos todo lo que puede saberse.

    Y sobre la SUSY conviene recordar también que muchas teorias físicas razonables (no hace falta remontarse a la prehistoria de la ciencia, nos podemos quedar en el s XX; cómo muestra puede leerse el libro de Helge Kragh por ejemplo) pasaron por problemas y acabaron por desecharse. Los datos experimentales mandan y de momento no son favorables.

  2. Muy buenas.

    Ayer mismo me hice eco en mi blog de la noticia de la BBC que comentas. Según ellos los resultados del experimento LHCb ponían en aprietos a la supersimetría. Pero tras finalizar de leer el artículo no me dio la impresión de que fuera el fin de esa teoría. Más bien me pareció un tanto alarmista. Es una idea que aún anda “en pañales”, y el método experimental para probarla no digamos… Por tanto es lógico que de vez en cuando aparezca algún fallo o unos datos que no concuerdan del todo. Creo que aún queda mucho trabajo por delante antes de desechar la supersimetría.

    Un saludo.

  3. Creo que la diferencia entre lo del universo y lo de la supersimetría estriba en que en el primer caso sólo podemos hacer uso de la observación, así que nunca estamos seguros de haber observado todo lo que hay o que nuestros aparatos sean los suficientemente buenos. En el caso de la supersimetría su existencia está constreñida por muchos factores, desde los límites a las masas de los neutrinos hasta encontrar el Higgs o cosas por el estilo, experimentos en fermilab, babar, etc han puesto cotas muy específicas a la región de energías (espacio de fases) donde se puede ver supersimetría. Si no vemos supersimetría en dicha región (que el LHC debe de alcanzar sin problemas), sería muy muy difícil y arriesgado volver a decir que es que la supersimetría se presenta en energías más elevadas. Ya no colaría más.

    Pero también es cierto que aún queda mucho por estudiar de las reacciones que se están dando en el LHC que hay que hacer muchas colisiones y mucha estadística y que no se podrá decir nada concluyente hasta pasados 5 o 6 años. Lo que pasa es que todos los indicios están en contra del Higgs y la Supersimetría… eso está bien, porque de ser cierto que no están ahí hay que volver a empezar. Así que con suerte vivimos una crisis científica que suelen ser más productivas que las crisis económicas.

  4. No todos los indicios están en contra del Higgs y la Supersimetría; en realidad todo lo contrario. Los últimos resultados indican evidencias de un Higgs ligero supersimétrico y dejan muy muy poco espacio para el Higgs del modelo Estandard:

    http://blog.vixra.org/2011/08/29/higgs-excluded-from-130-gev-to-480-gev/

    “Excesses at 120 GeV could grow to a robust signal of a light Higgs, suggesting supersymmetry”.

    Es también interesante la entrada en el blog de Lubos Motl:

    http://motls.blogspot.com/2011/08/string-phenomenology-2011-gordon-kane.html

    En el que comenta cómo la situación actual encaja de forma natural en Teoría de Cuerdas.

  5. Lo que pasa es que la expansion es algo que ocurre a muy largas distancias. Dentro de un cumulo de galaxias la gravedad que trata de unirlas es mas fuerte. El efecto de la expansion es acumulativo. Recuerda que el big bang no es una explosion en el que todo salio de un punto y se acelero por el espacio. EL big bang es una explosion que creo el espacio. LA expansion no es otra cosa que espacio creandose entre las galaxias. A pequeña escala como la de los humanos o los cumulos de galaxias no se nota, pero cuando hablamos de distancias enormes como las que hay entre los cumulos ahi se hace mucho mas evidente porque al estar mas lejos se ha “creado” mucho mas espacio entre ambas. Pero dentro de los cumulos de galaxias el efecto no es tan grande y puede mas la gravedad. No se si me explique asi en terminos sencillos.

  6. Es una buena probabilidad de que existan galaxias más antiguas que los valores que plantean el modelo estandar. Porque hay que considerar la induccion cosmica y la materia oscura.

  7. Hola,yo no soy cientifico pero, me pregunto que le puede pasar al primer foton que se formo con el bing bang escapandose de la graveded de su

    alrededor y cuando en estos monentos (no se a que distancia) se encuentre solo.
    Un saludo y gracias.

  8. Miguel, la teoría de la gran explosión es controvertida, pese a que pareces darla por confirmada. Pero poniéndonos en tu supuesto, dudo que haya sólo un fotón solitario sino un frente de ondas fotónico que teje la densidad, la gravedad y la temperatura cósmica allá por donde se esparce. Claro, éste es sólo mi punto de vista, así a bote pronto, pero puedo estar equivocado.

  9. Ni doy por supuesto el big bang ni entiendo la relación causa-efecto que estableces a partir de mi comentario, no tergiverses mi punto de vista. Simplemente no concibo un fotón solitario con capacidad de ejercer efecto alguno. En todo caso habrá uno o varios frentes de onda fotónicos que brotan de agujeros negros, púlsares, estrellas, etcétera. A ver si esta vez no tergiversamos.

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