Iván Agulló - Más allá del Big Bang: Un breve recorrido por la historia del universo

El universo, tal y como se define en el diccionario de la Real Academia Española de la lengua, es el «conjunto de todo lo existente». La cosmología se ocupa del estudio del universo en su globalidad. Es decir, el objetivo de esta disciplina no es abordar los constituyentes individuales del cosmos, como los planetas, las estrellas, las galaxias, etcétera; esto lo hace la astrofísica, la ciencia de los astros. La cosmología se ocupa de entender la estructura holística o colectiva del conjunto de todos los cuerpos celestes . En este sentido, se asemeja a la sociología, ciencia que estudia no las acciones de individuos particulares, sino el comportamiento global de la sociedad. El estudio del universo conlleva sin duda un inmenso desafío intelectual, y nos enfrenta a preguntas fascinantes y de gran profundidad filosófica: ¿es el universo infinito en extensión o tiene cierto tamaño? ¿Es estático, es decir, tiene una estructura que permanece invariable en el tiempo o, por el contrario, es dinámico, cambiante (era diferente en el pasado y lo será también en el futuro)? ¿Ha existido desde siempre, o tuvo un comienzo? ¿Tendrá un final?

Estas preguntas han inquietado la mente humana desde nuestros orígenes hasta el punto de que, en mi opinión, es precisamente la obsesión por entender el cosmos lo que mejor nos caracteriza como especie. De hecho, el morfema «antropo» («hombre») proviene del griego ántrophos, cuya traducción literal es «quien mira hacia arriba».

En la antigüedad las discusiones sobre cosmología estaban basadas en creencias de carácter místico, religioso y filosófico. La cosmología moderna, por el contrario, afronta el estudio del universo desde un punto de vista puramente científico, con el rigor que esto conlleva. El objetivo es entender cómo funciona el cosmos, y las creencias personales son irrelevantes en esta tarea. El llamado método científico marca el protocolo de investigación y, de forma resumida, consta de cuatro simples pasos: 1) observar; 2) formular una teoría capaz de explicar las observaciones; 3) utilizar la teoría formulada para hacer nuevas predicciones; 4) realizar nuevas mediciones para contrastarlas. Este último ingrediente es esencial, pues una teoría científica se califica como incorrecta o incompleta cuando es incapaz de explicar aunque sea solo uno de los fenómenos observados. El brillante físico Richard P. Feynman, ganador del Premio Nobel de Física en 1965, resumió el núcleo de la ciencia en su conocida frase: «No importa cuán bonita sea una teoría, cuán inteligente fue quien la planteó, ni cómo se llamaba. Si no está de acuerdo con los experimentos, es incorrecta». En cierto sentido, la actitud científica es antagónica a la forma de proceder en política. Algunos de los que practican esta última creen que las ideas personales se vuelven verdades después de repetirlas muchas veces, en un tono más elevado que el del contrincante si es necesario. Los científicos, por el contrario, somos conscientes de que nuestros gustos sobre cómo debe ser el universo son irrelevantes. Aunque no podemos evitar plasmar nuestras inclinaciones en las teorías que formulamos, estamos dispuestos a abandonarlas si nos damos cuenta de que la naturaleza no se rige por ellas.

El contenido de este libro es el resultado de aplicar el método científico al estudio del universo. La teoría que hoy llena los libros y que aquí resumimos no ha sido la única propuesta. Es, sin embargo, la que ha sobrevivido a las rigurosas comprobaciones y escrutinios a partir de las nuevas observaciones. La cosmología moderna es, por tanto, el resultado de una simbiosis entre teoría y observaciones precisas. Para distinguir esta versión de la antigua cosmología basada en argumentos no científicos, se emplea el nombre de «cosmología física».

La justificación más importante para estudiar cosmología reside simplemente en nuestra curiosidad intelectual, que es la esencia misma de nuestra especie. Esto es ciertamente lo que me motiva a dedicar mi vida a esta disciplina. Nuestra especie está dotada con el don de la razón y está en nuestra propia naturaleza aprovechar al máximo ese gran regalo. Quizá algunas mentes con orientación más práctica no queden satisfechas con mi respuesta, e insistan en preguntar cuáles son los beneficios que la comprensión del universo trae a la sociedad. Esta parte de la física se integra en las llamadas «ciencias básicas», las cuales no se desarrollan por sus aplicaciones prácticas y tecnológicas. Pero es bien sabido que la ciencia básica sienta las bases de la tecnología del futuro. No existe la segunda sin la primera. Hace poco más de cien años nació la mecánica cuántica, y por entonces se pensaba que esta teoría era relevante solo para describir partículas subatómicas; ni los más optimistas pensaban en sus aplicaciones prácticas. Más de un siglo después nos encontramos a las puertas de una verdadera revolución tecnológica basada en la computación y la comunicación cuánticas. En el ámbito de la cosmología misma, la teoría de la relatividad general de Einstein, que discutiremos en el capítulo 3, se creía importante únicamente para describir lugares extremos en el universo, como estrellas de neutrones, agujeros negros, o el cosmos a gran escala. Hoy en día las sutilezas de esta teoría han sido incorporadas a la tecnología del sistema de posicionamiento global (GPS, por sus siglas en inglés) y son esenciales para alcanzar su actual precisión. Es, por tanto, indiscutible que el progreso de la humanidad está ligado a la ciencia básica.

La cosmología es una disciplina que fascina al ser humano y es responsabilidad de quienes nos dedicamos a ella, financiados en gran medida por fondos públicos, compartir nuestros descubrimientos y cuánto disfrutamos haciéndolos. Este no es el primer libro que pretende divulgar en cosmología, pero es diferente al resto en su forma y contenido. Este libro se dirige a una mayoría de mentes curiosas que siente intriga por esta materia, pero que no dispone del tiempo que requiere absorber una enorme cantidad de detalles. El objetivo de estas páginas es proporcionar un resumen, ameno y en un lenguaje accesible, de las principales ideas en las que se basa esta área del conocimiento. Por tanto, el lector no encontrará aquí una referencia exhaustiva, sino una síntesis de los aspectos más relevantes de la historia de nuestro universo contada con pasión. Este es de verdad un relato fascinante y es mi deseo que este libro sea, desde una perspectiva intelectual, motivador y provocador.

Termino este prefacio con una frase del gran maestro Albert Einstein, que resume con cierto aroma cómico la esencia de la cosmología: «Lo más incomprensible del universo es que es comprensible».