Gonzalo Duque-Escobar *
Entre 1915 y 1916, tras
formular la teoría de la Relatividad General, Albert Einstein desarrolla el
primer modelo matemático del universo. Se trata de un universo estático,
homogéneo e isótropo a gran escala, para el cual introduce la Constante
Cosmológica, soportada en el Principio Cosmológico según el cual el universo
observado desde cualquier lugar, siempre tiene la misma apariencia. Einstein
resolvió sus ecuaciones, modelando la materia como un fluido de partículas
homogéneamente distribuido en el espacio, e introduciendo su constante como una
modificación a su ecuación original del campo gravitatorio, necesaria para
conseguir una solución ajustada a un universo estático.
Dicha visión completamente
revolucionaria sobre un universo relativista, donde la materia, el espacio y el
tiempo están interconectados, y en el cual la gravedad se interpreta como una
curvatura del espacio-tiempo, causa escepticismo general al presentar hipótesis
que exigían mayores pruebas. El responsable de verificar una hipótesis
fundamental de dicha teoría, en la que uno de los científicos más importante
del siglo XX pronosticaba la curvatura de la luz en un campo gravitatorio, fue
Stanley Eddington, quien a petición de la Real Sociedad observa el fundamental
hecho en el eclipse del 29 de mayo de 1919, desde la isla Príncipe en la costa
este de África.
Al conocerse en la conferencia
de Eddington la prueba del efecto gravitacional causado por el Sol en la
trayectoria del rayo de luz, el titular del New York Times del 6 de noviembre
de 1919, dice: “Descubierto un nuevo universo”, noticia que hace célebre a
Albert Einstein de la noche a la mañana, y que consolida la Relatividad General
como una teoría que resuelve de forma definitiva problemas fundamentales de la
física clásica. Una década después, en 1929 el padre de la cosmología
observacional Edwin P. Hubble, al encontrar el corrimiento al rojo en el
espectro de las galaxias distantes descubre la expansión relativista del
universo, un fenómeno que permite advertir además del movimiento propio de
estas enormes islas de estrellas, otro movimiento asociado a la dinámica del
espacio-tiempo que las contiene y arrastra.
Frente a la evidencia de que el
universo se está expandiendo, y que los cálculos teóricos mostraban que en
relatividad general un universo estático era imposible, aunque eminentes
astrónomos mantenían su teoría del Estado Estacionario, afirmando que el
universo al no cambiar su apariencia con el tiempo tampoco tendría principio ni
fin, surge como contraposición la teoría del Estado Inflacionario del universo,
propuesta de Bondi y Gold según la cual si el universo se expande como un todo,
se requiere la creación continua de materia para que la densidad permanezca
constante y su apariencia se mantenga.
Posteriormente, gracias a los
trabajos de físicos notables como Alexander Friedman en 1922 y Georges Lemaître
en 1927, quienes utilizan la teoría de la relatividad para demostrar la
dinámica del universo observada por Hubble expresada en ecuaciones que
describen un universo que puede expandirse o contraerse, en 1948 el físico
ucraniano George Gamow soportado en la teoría del Núcleo Primordial de
Lemaître, construye la teoría del Big Bang en la que plantea que el universo
había surgido de una gran explosión.
La prueba definitiva a favor
del Big Bang vino con el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas
al detectarse en 1965 una radiación de fondo omnidireccional con
características térmicas, y recientemente con el COBE que puesto en órbita en
1989 logra medir la temperatura residual de esa gran explosión primigenia, y
con otros instrumentos que han a detectar las anisotropías de los vestigios del
evento que da origen a un universo homogéneo e isótropo lleno de materia
ordinaria, el cual podría expandirse indefinidamente o frenar su expansión
lentamente, hasta producirse una contracción universal, denominada el Big
Crunch.
Hasta acá, este centenario del
“universo determinístico” de Einstein, importante hoy como punto de partida
para el nuevo “universo probabilístico” de la mecánica cuántica, donde la
incertidumbre consustancial a la naturaleza tiene leyes que la gobiernen,
máxime ahora cuando la Constante Cosmológica incorpora un papel fundamental en
la ciencia del mundo: según las observaciones obtenidas aplicando técnicas
recientes se ha conseguido determinar un valor diferente de cero para dicha
constante, y su papel como materia oscura en la expansión acelerada del
universo.
·
Profesor
Universidad Nacional de Colombia. Director del Observatorio Astronómico de
Manizales OAM. http://oam.manizales.unal.edu.co Imagen: fu.berlin.de y
Relacionados:
Albert Einstein, en: http://galeon.com/guiaastronomica/einstein.pdf
Circulares de la RAC emitidas por
el OAM, en: http://oam.manizales.unal.edu.co/index.php/circulares-rac
Cultura & Astronomía, en: http://www.bdigital.unal.edu.co/12426/
El Bosón de Higgs, en: http://www.bdigital.unal.edu.co/7037/
El Universo acelerado, en: http://www.bdigital.unal.edu.co/4878/
Guía astronómica, en: http://www.galeon.com/guiaastronomica/
Guía astronómica -PDF-
Repositorio de la UN, en: http://www.bdigital.unal.edu.co/1700/
Isaac Newton, en: http://www.bdigital.unal.edu.co/1668/
La astronomía en Colombia:
perfil histórico, en: http://www.bdigital.unal.edu.co/1703/
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Manual de Geología para
Ingenieros, en:
Sol, clima y calentamiento
global, en: http://www.bdigital.unal.edu.co/39782/
Stephen Hawking, en: http://www.bdigital.unal.edu.co/1686/
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