Reseña libro la ciencia el universo

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Una Aproximación al Descubrimiento del Universo

Néstor Enrique Valadez Pérez*

Hacyan, Shahen. El descubrimiento del Universo. México: (SEP; FCE; CONACYT), 2001.(La Ciencia para todos; 6).

“Cruza y va, universo arriba Viaja por la luz, bebe oscuridad Te dirá, como transmutar

Tu alma en un cristal …”

(M. Bosé)

La palabra Universo denota al conjunto de estrellas, planetas y demás cuerpos celestes que ocupan el espacio y, por supuesto, incluye todo lo que está a nuestro alcance y aquello que apenas imaginamos. El sentido co- mún nos enseña que todo tiene un principio y un fin: entonces, el Universo ha de haber tenido un principio y tendrá un fin. Si esto es cierto,  entonces ¿Cómo fue que se originó?, ¿Cómo es?, ¿Cómo es que evoluciona? Y

¿Cómo terminará? Son preguntas frecuentes, que necesitan de la ciencia para ser respondidas. Para contestar habrá que reconstruir su historia a partir del día de hoy.

Retroceder en el tiempo y encontrar aquellas ideas que dieron lugar a la imagen que tenemos, nos servirá para comprender la gran maravilla que se abre a nuestros ojos, orden y caos, evolucionando conjuntamente a partir de Big Bang hasta el Big Crunch.

ORIGEN DEL UNIVERSO

Existen preguntas, de mayor o menor importancia, la mayoría de las cuáles pueden ser explicadas de alguna u otra manera, pero existe una en especial, tan vieja como la historia humana y de relevancia física, filosófica y has- ta espiritual, que aún no se responde por completo. Esta enorme pregunta es: ¿Cuál fue el origen del universo?

Las primeras respuestas fueron dadas hace más de dos mil años y su elemento, en común, fue atribuirle el origen a un Ser superior y eterno. Las versiones varían de una cultura a otra, pero coinciden en que hubo un principio, antes del cual, no existía nada.. Como señala San Agustín en su obra la Ciudad de Dios: “La civiliza- ción está progresando y podemos recordar quien hizo esta hazaña o desarrolló aquella técnica. Así, el hombre, y por lo tanto quizá también el universo no podían haber existido desde hace mucho tiempo atrás”1.

Los siguientes, en dar una respuesta al principio del universo, fueron los filósofos griegos, para ellos, el univer- so empezó en un estado primordial; a partir del cual progresó2 hasta convertirse en lo que es ahora. En particular, me parece que evitaron dar una respuesta que involucrara tiempo, ya que les aterraba la idea del infinito.

Desde el surgimiento de la pregunta, hasta hace poco más de un siglo, no hubo respuesta totalmente se- parada de conceptos metafísicos. Acaso ¿Es tan difícil responder? Immanuel Kant en su Crítica de la Razón Pura, llega a la conclusión de que preguntas como esta, en general, tienen dos respuestas totalmente lógicas, pero contradictorias (antinomías). En particular, si el universo no hubiera tenido un principio, entonces habría pasado un tiempo infinito anterior al primer acontecimiento, en cambio, si hubiera habido un principio habría pasado otro infinito entre el inicio y el primer hecho.

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* Instituto de Física. Universidad de Guanajuato.

1 Hawking, Stephen. “Historia del tiempo. Del Big Bang a los agujeros negros”. Edit. Alianza. España 2003. p. 25.

2 Entiéndase progreso por el actual concepto de evolución.

Como nos damos cuenta, la elección de un tiempo, que nos sirva de guía, es incompatible con la idea de que exista un principio, debido a que pensar en retro- ceder un tiempo infinito es difícil, más aún, pensar que el infinito es algo que no podemos comprender bien. Entonces, la única manera de reconciliar el origen del universo con la idea de tiempo finito, es pensar que el tiempo nació junto con el universo. Tal y como lo dijo san Agustín cuando le preguntaron “¿Qué hacía Dios antes de que creara el universo?  A  lo  cual  respondió que el tiempo era una propiedad del universo que Dios había creado, y que el tiempo no existía con anteriori- dad al principio del universo”3 Nos hemos quedado sin tiempo en el cual confiar, además de que el razona- miento, pilar fundamental de la  física  Aristotélica  no es de gran ayuda para comprender el universo.

Lo único que queda, es preguntarle directamente al universo, me refiero pues a la observación. Ha llegado el momento de dejar a un lado la filosofía y empezar a hacer Ciencia, solo así se llega a un conocimiento que está fuera de la mente, y que aunque no se entienda el

¿Por qué? si se entienda el ¿Cómo?

ImAGEN DEL UNIVERSO

Seguramente, alguna vez  hayamos  visto  un  Modelo del Universo en el que la Tierra, es representada por un disco aplanado, sostenido por cuatro elefantes, los cuales están  apoyados  sobre  una  tortuga  gigante,  y a su alrededor los astros girando. Ahora nos parece bastante ridículo pero, si no conociéramos más  que esto y mirásemos hacia el cielo, ¿Seriamos capaces de demostrar que no es cierto? La imagen del universo empezó a formarse con elementos como éstos, a medi- da que el tiempo pasó, se fueron descartando posibili- dades hasta llegar a lo que conocemos.

Aristóteles, en el año 340 a.C. en su obra De los Cielos, nos pintó una Tierra  en  forma  de  esfera4,  fija en el centro del Universo, alrededor de ésta, la luna, el Sol, los planetas y demás  astros,  girando  en  órbi- tas circulares.  El  círculo  es  la  figura  más  perfecta  y el circular, el más perfecto de los movimientos. Cada astro, se movía a través de una esfera concéntrica a la tierra. Y supuso que los cuerpos terrestres estaban formados de cuatro elementos, a diferencia de los ce- lestes, que estaban formados de éter, una sustancia incorruptible e inmutable. Si el número de esferas es finito, ¿Qué hay más allá de la última esfera? Aristó-

teles respondía que la nada. En la Edad Media, esta supuesta falla hizo que el modelo de Aristóteles fuera el único permitido porque después de la última esfera, había el suficiente espacio para el cielo y el infierno.

Todo modelo en Física debe explicar un fenóme- no y, además, debe ser predictivo, cosa que el mo- delo geocéntrico de Aristóteles no hacía. Los planetas conocidos hasta esa época describían un movimiento retrógrado, es decir iban normalmente hacia el este, cuando inesperadamente cambiaban su rumbo hacia el oeste. Fenómeno inexplicable, si las órbitas son cir- culares.

Hacia el siglo II d.C. Ptolomeo introduce una pe- queña modificación al modelo geocéntrico: considera que las órbitas siguen siendo circulares, pero que, además, los planetas describen un círculo sobre su órbita. Inventa entonces los epiciclos, construcciones geométricas que no tienen nada que ver con las órbi- tas de los planetas.

Mientras que los seguidores de Ptolomeo dibu- jaban epiciclo sobre epiciclo para describir órbitas complicadas, una brillante idea surgió en la mente de Nicolás Copérnico. En 1524 en su obra “De revolutio- nibus orbium caelestium”, simplificó las órbitas  has- ta entonces conocidas haciendo del Sol el centro del Universo. Desafortunadamente no se pudo librar por completo de los epiciclos, aunque eran ahora más fá- ciles de hacer.

Cien años después, el modelo heliocéntrico encuen- tra a su primer gran defensor, en Johannes Kepler. Su trabajo fue de gran relevancia, dio bases sólidas al modelo heliocéntrico, proponiendo tres leyes que rigen el movimiento de los planetas, éstas son:

• Los planetas se mueven en elipses con el Sol en uno de sus focos.
• El radio vector de un planeta barre áreas5 iguales en tiempos iguales.
• El cuadrado del periodo orbital de los planetas es proporcional al cubo de sus radios orbitales.

En 1609 Galileo Galilei, otro defensor del mode- lo heliocéntrico, descubrió que Júpiter tenía ciertos cuerpos en torno suyo. Intentó describir su movimien- to con epiciclos, desafortunadamente no lo logró, pero notó que el problema se simplificaba si, en lugar de que esos cuerpos giraran alrededor de la Tierra, gira- ran alrededor de Júpiter. De esto podemos concluir

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