Reseña: «El Big Bang y el origen del universo» de Antonio M. Lallena

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«El Big Bang, una singularidad, un ‘algo’ infinitamente pequeño, denso y caliente. ¿Por qué apareció esa singularidad? No lo sabemos. ¿Cómo y de dónde se generó? No lo sabemos. ¿Qué había antes de ella? Tampoco lo sabemos. De hecho, es posible que no tenga siquiera sentido plantear preguntas como estas toda vez que antes de ese instante podría no haber existido nada».

El hilo de la historia es un recurso muy usado en la divulgación científica. Permite soslayar los resultados más recientes, evitando meterse en camisa de once varas. Un buen ejemplo es Antonio M. Lallena Rojo, «El Big Bang y el origen del universo. La teoría más ambiciosa jamás pensada», Un Paseo por el Cosmos, RBA Coleccionables (2015) [141 pp.]. El autor es catedrático de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la Universidad de Granada. Un libro que se inicia con la historia de la humanidad y acaba en el año 1980. Un libro que dejará con la miel en los labios a quien quiera saber más sobre el origen del universo.

El libro está bien escrito, pero cuenta una historia que ya hemos leído tantas veces… ¡Quién no ha leído nada sobre la teoría de la gran explosión! Yo destacaría que está repleto de citas literales de artículos científicos clásicos (traducidas al español del original por el propio autor). Pero me hubiera gustado una discusión más profunda de las ideas y menos curiosidades históricas, porque la mayoría son tan conocidas que uno duda de que el autor crea generar sorpresa en el lector al desvelarlas.

El gran problema de muchos libros de esta colección de RBA es que los autores no han podido leer el resto de los libros. La misma historia, escrita por otro autor, requiere una buena pluma para no resultar pesada. Por cierto, el autor es colaborador del blog «Desayuno con Fotones«.

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Tras la introducción [pp. 7-12], el primer capítulo, «Del mito a la teoría» [pp. 13-48], inicia el recorrido histórico desde el inicio de todo hasta el año 1919. Ya San Agustín (354-430) «aseveró que el universo y el tiempo surgieron a la vez». Aristóteles, Ptolomeo, Copérnico, Galileo, Kepler y Newton nos llevan a Kant y sus «antinomias, cada una de ellas formada por una tesis y una antitesis: ‘El mundo tuvo un comienzo en el tiempo y está limitado en el espacio’ o ‘El mundo es infinito tanto en el tiempo como en el espacio’. [Su] libro titulado Historia natural universal y teoría de los cielos, supuso otro hito en la evolución de la visión del universo». Varios astrónomos anteceden a Einstein y su teoría general de la relatividad«.

«El Big Bang matemático» [pp. 49-74], el segundo capítulo, también sigue el hilo de la historia y se inicia «en 1922 [cuando] apareció publicado [un] artículo titulado ‘Sobre la curvatura del espacio’ de un físico-matemático ruso». Alexander Fridman («apellido a veces escrito como Friedman o Firedmann»), nos lleva al astronómo belga Georges Lemaître y «su trabajo de 1927 [sobre] las soluciones dinámicas de las ecuaciones de la relatividad general desde un punto de vista más ‘físico’. ‘Podríamos concebir el principio del universo en la forma de un átomo único cuyo peso atómico es la masa total del universo. Este átomo altamente inestable se dividiría en átomos más y más pequeños en el curso de una especie de proceso superradiactivo’. Lemaître denominó a su teoría como la del átomo primigenio y no cabe duda de la influencia que en su formulación recibió de los resultados de Fridman».

El tercer capítulo «Observación: una poderosa herramienta» [pp. 75-104], se inicia con las ‘computadoras de Harvard’ y la medida de distancias gracias a las cefeidas, presenta la expansión de Hubble, la radiación de fondo cósmico de microondas y finaliza con los rayos cósmicos de Lemaître. «La abundancia de los elementos» [pp. 105-136], el cuarto y último capítulo, discute la teoría que da título al libro. Gamow, Alpher y su famoso artículo αβγ. «Alpher describió en un trabajo publicado en 1948 que ‘enseguida tras el principio de la expansión del universo, el ylem era un gas de neutrones solo. Esos neutrones empezaron a desintegrarse en protones y electrones». Recuerda que ylem «es un nombre obsoleto que significa ‘La sustancia primordial de la que los elementos fueron formados’. Parece muy deseable que una palabra con un significado tan apropiado sea resucitada».

«Es curioso constatar cómo muchos investigadores creen que el nombre de Big Bang se debe a Gamow» [p. 121]. «Fred Hoyle acuñó el nombre de ‘Big Bang'» [p. 123]. Finaliza el libro con la solución a la paradoja de Olbers basada en la expansión cósmica y lo que el autor llama «el modelo corriente» (pésima traducción de «the current model»). El último párrafo de la última página nos cuenta que «para resolver estos problemas, algunos cosmólogos propusieron alrededor de 1980 la teoría del universo inflacionario» [p. 134]. Quiero creer que los editores le pidieron al autor que no contara nada de la inflación.

En resumen, un libro que gustará a los amantes de la historia de la ciencia, contada de manera ligera, omitiendo todos los pormenores y destacando anécdotas para conversar en los bares.



11 Comentarios

  1. La inflación cósmica es una parte fundamental del modelo cosmológico estándar, yo no entiendo esa reticencia a hablar de ella. Es cierto que no sabemos cual de los modelos de inflación ocurrió realmente pero que nuestro Universo sufrió en sus inicios un periodo de expansión exponencial es casi casi un hecho científico (lo será definitivamente en cuanto midamos el valor de r). Además las consecuencias de la inflación son brutales: nuestro Universo visible es solo una pequeñísima parte del total y probablemente (en mi opinión y en la de muchos Físicos) vivimos en un multiverso inflacionario. El multiverso no tiene un principio ni un final: es eterno. Por cierto el interferómetro espacial eLISA (es muy posible que sí se apruebe su construcción) será capaz de medir ondas gravitatorias de frecuencia del orden de los milihercios lo que podría en principio detectar ondas gravitatorias procedentes de los cambios de fase primordiales del Universo o incluso de la inflación o de posibles choques entre burbujas inflacionarias (es cierto que esto último será muy difícil). En mi opinión la Física moderna apunta hacía un multiverso tipo «landscape» donde nosotros estamos en uno de los poquísimos vacíos donde la constante cosmológica tiene un valor tan ridículo que permite la existencia de galaxias, planetas y vida. Nos podrá gustar mucho o poco pero actualmente no existe otra forma de «explicar» el valor de una constante cosmológica casi casi nula. Un valor cercano a 0 pero no 0 es precisamente lo que cabría esperar en este escenario.
    El problema de la medida en el multiverso es bastante gordo pero ya hay propuestas para solucionarlo, el problema más gordo es evidentemente la verificación experimental. Si consiguiesemos entender la verdadera naturaleza del espacio-tiempo podríamos saber que le sucede a este realmente cerca de la escala de planck y tratar de comprender si el multiverso es o no algo factible a nivel teórico. La clave está en la naturaleza del espacio-tiempo, probablemente Einstein tenía razón una vez más: todo en el fondo es geometría (y probablemente topología).

  2. La teoría del big bang no asume como postulado una singularidad inicial, sino como algo que posiblemente se desprenda de ella. Lo importante de la teoría del big bang no es tanto que explique el origen del universo (que, de hecho, no lo hace) sino que explica cómo evoluciona, o sea, cómo se expande. En cuanto a eso, la correspondencia ‘empírica’ es abrumadora.

  3. Como bien dice Jaime, la expansión cósmica es un fenómeno cosmológico, luego requiere un desplazamiento el rojo significativo (pongamos z > 1). Andrómeda y la Vía Láctea están a z = 0,001 (de hecho, z = −0,001). La expansión cósmica no tiene un papel relevante a distancias tan cortas en las que dominan los movimientos locales.

  4. «La TRG tiene un papel crucial en la propuesta de la gran y primigenia explosión»
    A ver: la Teoría del big bang pretende explicar, mediante la TGR, cómo evoluciona el universo, pero no pretende explicar (ni explica) qué originó el big bang y tampoco postula el big bang. A eso me refería cuando dije que la TRG no explica el momento mismo del big bang.

    «Friedman postuló un big bang matemático.»
    No sé qué exactamente entiendes por ‘big bang matemático’, pero no creo que Fridman hubiera mencionado un inicio explosivo del universo y, mucho menos, que lo hubiera postulado (recuerda que postulado es aquello que se asume sin demostración). A este respecto, Fridman dedujo de la TGR que el universo se expandía y que, de acuerdo con el valor de algunos parámetros (la constante cosmológica, entre ellos) habría diferentes modelos, entre los que se encontraba un universo cíclico, uno con un volumen inicial diferente de cero y otro muy parecido al actualmente aceptado. Algo de esto lo puedes ver en este enlace:
    http://forum.lawebdefisica.com/entries/543-Fridman-y-la-aceleraci%C3%B3n-de-la-expansi%C3%B3n

    «A continuación entró en liza Lemaître con su propuesta del átomo primigenio que, de un modo metafórico, tiene resonancias bíblicas como argumenté en un comentario anterior.»
    No suelo comentar juicios de intención porque me parecen falaces, pero, ya que insistes en ello, lo haré: ¿conoces algún escrito de Lemaître que relacione él átomo primigenio con la Creación narrada en la Biblia? Ojo: no algo que tú interpretes como relacionado, sino algo que Lemaître relacione directamente.

    «Lo que pretendo explicar es que a partir de LIGO la gravedad es algo más que geometría para convertirse en un fenómeno radiativo.»
    Yo insisto en que los resultados de LIGO no nos han hecho cambiar la idea que teníamos de lo que es la gravedad. Por el contrario, la han corroborado: las ondas gravitacionales se comportan tal y como lo predice la TGR.

    «Puesto que la teoría estacionaria postula la creación continua de materia a lo largo del universo […] »
    En realidad, esa es la teoría del estado estacionario de Hoyle y Bondi, pero, hay otras teorías de estado estacionario. Por ejemplo, la cosmología newtoniana es de estado estacionario, como también lo es la primera propuesta cosmológica de Einstein y, en cierto sentido, lo es el universo cíclico de Fridman que mencionábamos arriba y hasta la hipótesis de inflación eterna. Son de estado estacionario porque son homogéneas no solo en el espacio, sino también a través del tiempo. O sea, el universo tiene más o menos las mismas características en cualquier parte del espacio y en cualquier periodo de su historia.

    1. Perdón
      ***********
      «Friedman postuló un big bang matemático.»
      No sé qué exactamente entiendes por ‘big bang matemático’, pero no creo que Fridman hubiera mencionado un inicio explosivo del universo y
      ******

      Creo que se refiere a las ecuaciones despejadas por el físico ruso Alexander Friedmann redescubiertas 5 años después por Geoerge Lemaître a partir de la relatividad general. Que son la fuente de la idea del bin-bang: UNa expansión del tejido del espacio tiempo desde un inicio del tiempo y un espacio reducido a ir expandiéndose dicho tejido arrastrando su contenido. La teoría posterior del Big-bang con ya implicaciones sobre la materia y demás es de Gamow y posterior como sabrás y creo que se refiere a la idea misma de expansión del tejido del espacio tiempo

      Por otra parte recuerda que el término big-bang se lo dio Fred Hoyle Como forma de desacreditar la teoría pero acabó calando

  5. «Ni es mi intención ni en modo alguno escribí una falacia ad hominem respecto al abad Lemaître.»
    Yo tampoco hablé de falacia ad hominem, sino del juicio de intención que, mientras no demuestres lo contrario, entreveo en esta afirmación tuya:
    «Lemaître sustituyó el espíritu divino por el átomo primordial»

  6. ****
    “‘Podríamos concebir el principio del universo en la forma de un átomo único cuyo peso atómico es la masa total del universo.
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    ¿te refieres a una estrella de plack en un espacio reducido? Se ha de tener presente que estaría en todo lugar dado que es el mismo lugar lo que es diminuto

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    En su condición de sacerdote católico Lemaître estudió la Biblia con atención y no tuvo inconveniente en adoptar un principio jerárquico para explicar la creación de los cielos y de la tierr
    *****
    ¿el problema es ? ¿qué es dios? ¿que propiedades tiene? ¿donde lo sitúas? ¿Cómo se verifica y como se pone bajo falsación el enunciado de su existencia?

    Existir es estar en un tiempo y lugar y el big-bang narra el inicio del tiempo y el espacio es decir del tiempo y del lugar. Si algo no está ni estará ni ha estado en lugar alguno se le llama no existente

    La inteligencia compara, recuerda, toma decisiones y crea orden local pero a costa de mucha entropía global (se ha de mantener, aprender etc Y depende de la sociedad y de toda la evolución pasada) Es la cosa que se tiene más a mano para explicar lo que no se entiende porque se tiene más a mano uno mismo pero me temo que no explica nada de todo esto

    Por otra parte la Biblia la redactó gente. Con sus creencias que habían ido creando durante tiempo y encima el cautiverio de babilonia dejó impronta de sus mitos. Hay un diluvio unievrsal inexistente, una evolución de las aguas y los seres vivos falsa, una historía muy falsa en el génesis para crear un gran pasado. En el génesis los días tienen 24 horas. El caos de las aguas parece Tiamat, El firmamento (cosa firme) viene del griego (stereoma) cosa dura y este del hebreo (rakia) literlmente «lámina delgada de metal» porque es lo que creían con aguas arriba para llover, aguas abajo para llenar los mares, columnas que sujetan el firmamento (job) y este sujeta a la Tierra la cual pende sobre la nada. Una lámina de metal sobre la que penden las estrellas. Aunque en el NT pablo dice eso de «yo se de uno que al morir fue directo al séptimo cielo» Con la influencia clara del sistema ptolemaico y de su cultura

    pero se trata de un mito de un dios personal como explicación a medida de la clase sacerdotal que considera el bien obedecerle sin dudar y la sabiduría obedecer . Y considera una gran afrenta intentar conseguir conocimiento por otros medios (árbol del conocimiento que encima la «parejita» aún no podía saber que hacía mal al comer del fruto porque no lo había comido aún)

    En fin. Forzar y buscarle interpretación pues como que… Que diría que no sería procedente.

  7. me parece que te has confundido con el estallido de rayos gamma débiles que originó una nube de gas al recinir las ondas gravitarorias

    ¿o te refieres al cálculo superior de una posible masa del gravitón que podría no tener?

    COn lo de radiación me he perdido

    la radiación no está reñida con la relatividad. Si se añades a la relatividad general una dimensión espacial extra plegada sobre sí misma la longitud de plank (es decir que -en sentido clásico que aquí en realidad cambia- si una cosa le diera por ir en un sentido y pudiera dentro de ella volvería al punto de partida -tampoco habría de lugar absoluto- des de sentido opuesto) la relatividad se te divide en dos. Una parte lleva a la gravedad de nuevo pero la otra a las ecuaciones del electromagnetismo de Maxwell ¡que maravilla!

  8. Ya las pasó canutas y sudó Lemaître en su tiempo. Y hawking ya se asustó cuando se pidió perdón por la condena a galileo pero (me parece que era juan pablo II) dino que no se debía estudiar el momento mismo del big-bang porque eso ya era acción divina…

    😛

  9. La verdad yo opino q si no sabemos el inicio el universo y menos el fin pero yo a mis 13 años de edad siendo un cristiano creyente del bigbang me miran raro pero creo en Dios y en el big bang pues presten atención si vieron la pelicula «Dios no esta muerto» observarán que las teorías del inicio coincide con la biblia y se q es solo una pelicula pero si eso no nos satisfase el bigbang no fue más q una teoría el igual q la biblia no dice q fue antes de Dios o al menos eso creemos pues en la biblia menciona q antes todo era oscuridad y tiniebla y que hay del bigbang segun steben hoking menciona en su libro q el universo ya necesitaba crearse ¿Eso quiere decir q antes todo era obscuridad? tiene coherencia o eso yo creo y además Dios da motivos de su existencia denuevo, al menos eso creo yo. salu2 xdddddddddd

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 27 febrero, 2016
Categoría(s): ✓ Ciencia • Física • Historia • Libros • Personajes • Physics • Science
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