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Nuestra herencia cósmica. Entrevista con lord Martin Rees

Carlos Chimal | 01.01.2018
Nuestra herencia cósmica. Entrevista con lord Martin Rees

Uno de los grandes desafíos científicos del siglo XXI es llegar a saber de qué están hechas la materia y la energía oscuras que sacian el universo conocido. Visité a uno de los cosmólogos notables de nuestro tiempo, lord Martin Rees, a fin de conocer su opinión sobre éste y otros temas de actualidad en la ciencia más antigua y, al mismo tiempo, la más joven. En efecto, todos los astrofísicos con los que platiqué (gracias al Fondo Shakespeare del Consejo Británico) coinciden en que apenas en los últimos decenios la cosmología ha dejado de ser una especulación teórica, surgida en la cabeza de personas imaginativas, y se ha convertido en una ciencia experimental. Nuevas ventanas al cosmos se están abriendo gracias a la conquista del espacio exterior inmediato a nuestro entorno terrestre. Desde cobe, diversas sondas permiten asomarse a una rendija particular, la del infrarrojo, y mirar muy profundo en el pasado cósmico debido a que no les estorba la atmósfera terrestre, aunque hasta ahora no pueden ser muy grandes. Mientras que aquí abajo los telescopios pueden ser gigantescos pero tienen que enfrentar el “ruido” que mete la atmósfera. Sin embargo, en los últimos años se ha perfeccionado una técnica muy poderosa, la óptica adaptativa, método electromecánico que corrige tales aberraciones.

Entender la luz y su opuesto complementario, la materia oscura, además de la energía mal llamada oscura, es un enorme desafío. De acuerdo con el ilustre astrofísico de partículas del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (cern, por sus siglas en francés), Álvaro de Rújula, no entendemos la constante cosmológica porque hay una notable disparidad en las mediciones actuales. Tampoco entendemos el vacío, esa misteriosa sustancia que da coherencia física, por ejemplo, al bosón de Higgs, el cual “induce” que haya cuerpos masivos como nosotros, al igual que estrellas. Una tercera ventana al cosmos se abrirá francamente conforme se sepa más acerca de la estructura de las galaxias, ya que hoy en día los datos cada vez más precisos y cuantiosos indican que la densidad en el centro galáctico difiere de lo esperado, de manera que aparece, más enigmático que antes, el asunto de la materia oscura.

Para el astrofísico del cern, Luis Álvarez-Gaumé, “es tener la certeza de que el elefante está dentro de la habitación pero no puedes verlo”. En su opinión, hay una pausa inquietante para la física subatómica y apasionante para la cosmología. La clave radica en la longitud de onda de 21 centímetros. En este pequeño rango del espectro electromagnético se llevó a cabo la transición entre los primeros momentos del Gran estallido (Big Bang) y la radiación de fondo. Fue un periodo de recombinación de los protoelementos químicos, hasta la aparición del hidrógeno y el helio. Se espera que el arreglo de antenas cazadoras de partículas que se terminará de montar en el desierto chileno de Atacama en fecha próxima ofrezca algunas respuestas.

Mientras cruzo el jardín de Trinity College, en Cambridge, a fin de acudir a mi cita con lord Martin Rees, quien es decano de dicho colegio, asesor de la Unión Europea en materia de exploración espacial y notable cosmólogo, pienso en que gracias a su contribución y a la de otros curiosos, quienes se han atrevido a meter su cabeza en el firmamento, ahora contamos con algunos indicios de que lo muy pequeño y su explicación, la mecánica cuántica, tienen vínculos con lo incuantificable por grande, el universo y su explicación, la relatividad de Einstein.

La primera vez que platiqué con lord Martin fue hace más de veinte años, cuando era “simplemente” el Astrónomo Real de la Gran Bretaña, ocupante de la cátedra de Isaac Newton. Entonces los neutrinos parecían buenos candidatos para tirar del hilo y encontrar una explicación a la presencia de materia invisible que nuestros artefactos son incapaces de detectar pero que sabemos de su existencia debido, sobre todo, a sus efectos gravitacionales. Conocemos muy poco acerca de su naturaleza y mucho menos de su función en la estructura cósmica.

 

Carlos Chimal: ¿Qué piensa ahora de la materia oscura?

Martin Rees: Seguimos sin saber casi nada, estamos seguros de que existe, pues su volumen es cinco veces mayor que el de las partículas visibles en el universo. Sabemos algo de sus propiedades: sus partículas no poseen carga eléctrica y son mucho más esquivas que los propios neutrinos. ¿Se trata de partículas muy pesadas?, ¿las encontraremos en aceleradores como el del cern? Parece remoto pero no lo sabemos. Sin embargo, a los astrónomos nos basta, en principio, que dicha materia esté ahí y que actúe como si se tratase de partículas increíblemente diminutas cuyo comportamiento se asemeja al de entidades antigravitacionales”.

 

¿Y con respecto a la energía oscura?

Se trata de un desafortunado nombre para referirnos a una fuerza desconocida, la cual permea el espacio vacío.

Ante mi sorpresa, lord Martin explica:

Debemos saber que incluso el espacio que llamamos vacío no lo está del todo. Existen minúsculas fuerzas de repulsión cuya actividad a escala terrestre es insignificante, incluso para un sistema solar como el nuestro. Pero a escala cósmica su influencia es notable. La densidad de la materia con respecto a tal fuerza es muy baja, por lo que semejante fuerza débil genera una enorme repulsión, sobrepasando la actividad gravitacional.

 

¿Qué implica esto?

Se esperaría que la presencia de la gravedad consiguiera retardar la expansión del universo. No obstante, lo que observamos desde fines de la década de 1990 es que se está acelerando. Significa que el espacio vacío aún guarda grandes misterios.

 

¿Qué puede esperarse para el futuro inmediato en cuanto a estos asuntos cosmológicos?

Creo que haremos progresos con respecto a la materia oscura en la próxima década, no así en relación con la energía oscura, pues para entender a esta última es imperativo conocer con detalle el espacio interatómico. Y esto sólo podrá conseguirse cuando la mecánica cuántica se unifique con la teoría de la relatividad de Albert Einstein, asunto que representa el más grande desafío que ha enfrentado la Física en su historia.

 

¿En qué sentido?

Lo que sabemos nos sugiere que probablemente el espacio no puede dividirse en forma profunda, dado que su estructura es mucho más pequeña que la estructura de cualquier objeto material en el universo. Si tomamos una silla y la cortamos en rebanadas cada vez más delgadas, en un momento dado llegaremos a su estructura subatómica. Si hiciéramos lo mismo con el espacio-tiempo alcanzaríamos un estado granular, millones de veces más pequeño que el nivel subatómico. Eso es imposible de observar, al menos por un largo tiempo, pero no quiere decir que no merezca nuestra atención; por el contrario, es de vital importancia a fin de conocer mejor la evolución de las galaxias.

 

¿Qué hace falta para profundizar en semejantes interrogantes?

Llevar a cabo un trabajo teórico aún más detallado que arroje luces sobre cuáles alternativas experimentales pueden ponerse en marcha y confrontarlas con las observaciones que vayan acumulándose. Hay un larguísimo camino por recorrer.

 

Lo que ayer parecía inescrutable hoy empieza a ser discernible. Una prueba son los átomos de rubidio con masa negativa. Según sus creadores, puede convertirse en una herramienta para explorar relaciones entre masa negativa y algunos fenómenos cósmicos, entre ellos las estrellas de neutrones, los hoyos negros y la mal llamada energía oscura a la que se refiere el profesor Rees.

Lord Martin también ha estado involucrado en la toma de decisiones sobre las actividades británicas en el espacio exterior. Tanto en el popular programa de entrevistas ríspidas HARDtalk, como en el de divulgación Dara O Briain’s Science Club, ambos producidos por la bbc en Londres, expresó su escepticismo acerca de la colonización humana de otros mundos.

 

¿Sigue pensando lo mismo?

En términos prácticos es mucho más económico fabricar androides que nos ayuden a colonizar planetas lejanos a control remoto, eso fue lo que dije entonces. Por otra parte, sabemos que existen personas aventureras, a quienes les gusta vivir en el riesgo extremo, por lo que sin ninguna duda dentro de algunos cientos de años habrá colonias habitando Marte y más allá. Ahora bien, esto tiene implicaciones de largo plazo. Recuerde que durante las últimas décadas se han inventado técnicas poderosas de manipulación genética (recordemos CRISPR/Cas9); la embriología está muy avanzada, el conocimiento de la biología en general es vasto. También contamos ya con la nanotecnología y dispositivos computarizados, sobre todo Inteligencia Artificial y sistemas expertos, lo cual no tiene precedentes en la historia de la humanidad. Pero en la Tierra hay restricciones éticas insalvables, particularmente en el caso de la manipulación de la vida. Sin embargo, pensemos en los pioneros del cosmos, lejos de aquí, cargados de conocimiento de última generación para nacer, crecer y soñar, y luchar contra la muerte.

No querrán ser peces en una pecera, seres que pueden ver más allá pero que nunca abandonarán esas paredes de cristal.

Digamos que poseen el espíritu de Roald Amundsen y todos aquellos osados conquistadores de territorios inéditos. Sólo podemos desearles buen viaje y entender que nada, excepto su talento, les va a impedir crear nuevas especies, y lo harán a la velocidad que impone la tecnología. Si a la evolución natural le llevó millones de años crear determinadas especies, a los poshumanos les tomará un siglo, quizás unas cuantas décadas, crear vida orgánica a partir de elementos inorgánicos.

 

Al caminar de Trinity College a la estación de trenes de Cambridge para regresar a Londres permanece una pregunta, digna de la mejor ciencia ficción. ¿Nos haremos visibles en el universo al heredar poshumanos, entes vivos basados no en carbono sino en silicio? No parece descabellada la hipótesis del profesor Rees. Hay robots que han ayudado a llevar humanos y objetos de la Tierra al espacio cercano, por un lado, y otros que han sido trasladados fuera de la galaxia. Algunas piezas robotizadas también se emplean para monitorear partículas que provienen del espacio, o bien para controlar telescopios que observan el cosmos. La conquista del espacio sería imposible sin la cultura cibernética, pues reúne la ingeniería de los cohetes espaciales con el conocimiento de dispositivos capaces de comprobar las ideas de físicos como Galileo, Newton y Einstein.

La nueva Inteligencia Artificial dispone de sistemas informáticos inéditos y formas muy eficaces de representar las teorías que los hacen funcionar. Tanto las redes neuronales como los algoritmos genéticos pueden desarrollar estrategias cuyo objetivo es aprender a actuar en el orden total y en el desorden temporal, flexibilidad que aún sigue siendo prerrogativa de muchas especies biológicas, ya que los individuos manejan tal cantidad de información codificada en varios lenguajes (químico, eléctrico, biológico, físico) que aún se está lejos de poder reproducirla. Sin embargo, como afirma lord Martin Rees, “los herederos de los grandes exploradores sólo esperan su momento”. EP

 

 

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Carlos Chimal es un novelista interesado en la comprensión pública de la ciencia. Entre sus libros se encuentran Lengua de pájaros (ERA), Nubes en el cielo mexicano (Loqueleo), El Universo en un puñado de átomos (Tusquets) y Fábrica de colores (FCE).