¿Y si Aristóteles tenía razón sobre la composición del universo?

¿De qué está hecho el Universo? Calculamos que en el inmensamente grande espacio entre galaxias hay menos de un átomo por cada metro cúbico ocupando un quintillonésimo (cero, coma, 30 ceros y un 1) del volumen total. ¿Y el resto del espacio?, ¿está vacío? ¿Qué significa que está vacío? Si no hay nada diríamos que esencialmente no existe. Pero el vacío tendrá que existir porque los átomos pueden moverse por él y la radiación (es decir, un campo electromagnético, o cualquier otro campo) puede llenarlo. Entonces ¿el vacío no existe?, ¿qué hay en ese vacío? O, mejor dicho, ¿qué es (porque existe) el vacío cósmico? Llevamos milenios preguntándonos por la esencia del universo, y resulta que quizás tampoco hemos avanzado tanto en algunos conceptos.

(Ver artículo completo en El País. 14/7/2020)

¿Seguro que el Big Bang fue el principio de todo?

Lo que tenemos bastante claro es que el marco general de la teoría del Big Bang funciona. Hay una serie de evidencias observacionales, como por ejemplo la radiación del fondo cósmico de microondas, la expansión del universo o la nucleosíntesis primordial que solo se explican si el universo observable fue alguna vez muy caliente, muy denso y mucho más pequeño que ahora. Y no hay una teoría alternativa que explique todo eso.

Según la teoría del Big Bang, el universo tiene unos 13.800 millones de años. Lo que sabemos es que tuvo un pasado muy caliente y muy denso y que ahora se está expandiendo, así que si vamos hacia atrás en el tiempo lo razonable es pensar que antes era más pequeño. El Big Bang se entendería como un instante en el que empezó a expandirse. ¿Qué pasó antes en ese instante 0? Realmente no lo sabemos. Esto es lo que se conoce como la singularidad inicial, en la que las leyes físicas que conocemos no funcionan. Podemos ir hasta 10-36 segundos, es decir, que tenemos una imagen bastante buena desde ahí, a escasísimos instantes del momento 0, pero antes de eso no podemos decir nada con certeza. Hay especulaciones sobre que antes podía haber habido sucesivos Big Bang y Big Crunch o que haya lo que se llama multiversos, en los que por ejemplo varias burbujas inflacionarias se expanden y pueden dar lugar a otros universos como el nuestro. Pero son solo especulaciones.

La respuesta a tu pregunta es que estamos seguros (o bastante seguros) de que hubo un Big Bang, pero si eso es o no el inicio de todo es especulativo. Sólo podemos decir que ese fue el inicio de este universo tal como lo conocemos.

Y estamos bastante seguros gracias a todas las evidencias observacionales que apoyan la existencia del Big Bang. Lo primero fue la expansión del universo. A finales de los años 20, el astrónomo Edwin Hubble se dio cuenta de que todas las galaxias se están alejando de nosotros y de que no solo se alejaban, sino que cuanto más distantes lejos estaban, más rápido era ese alejamiento. Esto es lo que se conoce como ley de Hubble-Lemaître. Y encajaba con la teoría de la relatividad general de Einstein que lo predecía. Si se está expandiendo parece natural pensar que el universo observable en el pasado estaría más junto, sería más pequeño y que hubo un momento en el que empezó la expansión.

Otro de los pilares clásicos para aceptar el Big Bang es la radiación del fondo cósmico de microondas que es una radiación que se produjo cuando el universo tenía unos 380.000 años (equivalente a un bebé de un día, en la escala temporal humana). Hubo un momento en el que la temperatura descendió lo suficiente como para que se formaran átomos neutros y los fotones pudieron propagarse libremente. Es lo que se llama el desacoplo o la recombinación y en ese momento es cuando se emite la radiación de fondo de microondas. Como las condiciones del universo en ese momento eran de equilibrio térmico, se había predicho que esa radiación tenía que ser de cuerpo negro. Y esta radiación de fondo de microondas no solo se ha encontrado sino que es el cuerpo negro más perfecto hallado en el universo.

La radiación de fondo de microondas se detectó en los años sesenta. Entonces había dos teorías competidoras, por un lado estaba el Big Bang y por otro lado estaba la teoría del estado estacionario que decía que el universo era básicamente el mismo en cualquier momento y lugar. La detección del fondo de microondas fue la confirmación del Big Bang. De hecho, el nombre lo acuñó el astrónomo inglés Fred Hoyle, defensor de la teoría del estado estacionario, en una entrevista en la BBC, posiblemente de forma despectiva. Pero el nombre cuajó.

El fondo de microondas es una radiación homogénea sobre todo el cielo pero con pequeñas diferencias de temperatura de aproximadamente una parte en cien mil. Y esas pequeñas diferencias son muy importantes. Ahora vemos que el universo no es homogéneo porque hay galaxias, cúmulos de galaxias… Para que todo eso se haya formado por inestabilidad gravitatoria tiene que haber habido antes semillas que sean su origen, tiene que haber habido pequeñas diferencias en la densidad de materia. Si esas pequeñas semillas existían en el universo temprano eso debía reflejarse en el fondo de microondas. Y eso se vio con el satélite Cobe por primera vez en los años noventa.

Y el otro pilar clásico en el que se apoya la teoría del Big Bang es la nucleosíntesis primordial. Una forma de explicar la proporción de elementos ligeros que hay en el universo (como helio, deuterio o litio) es que se hayan formado a los pocos minutos del Big Bang. En ese momento las condiciones de temperatura y densidad eran las adecuadas para que se puedan formar estos elementos. Y las predicciones encajan muy bien con lo que encontramos.

La filosofía está pasando por un mal trance, porque no hay pensamiento original

La filosofía y la ciencia no pueden pelear entre sí, asegura Bunge. "La ciencia y la filosofía, de hecho, están unidas. La investigación científica tiene supuestos filosóficos y consecuencias filosóficas. Por ejemplo, los experimentos con las ondas gravitatorias muestran que el espacio es material, puesto que el espacio puede arrugarse y cambiar, es algo material, no matemático. Otro componente filosófico de la ciencia es el respeto por la verdad, por ejemplo, que es un mandamiento moral o ético para los científicos", explica el pensador. Aunque se muestra de nuevo pesimista porque hemos "llegado a un punto en el que la verdad no importa y solo importa el éxito".
(Ver el artículo completo en El País. 21/9/2019)

De la leche cruda al Brexit: por qué se necesita una política pública para la ciencia

No importan las evidencias científicas. Lo que importa es la sensación que tienen los ciudadanos sobre un hecho determinado, en este caso el consumo de la leche cruda de vaca. Y no es una mera anécdota, ya que enlaza directamente con ese fenómeno tan de moda: la posverdad.

Ver noticia completa en El País. 1/8/18

Contra las pseudociencias: Richard Dawkins

El problema de creer que el futuro se parecerá al pasado

¿Cómo podemos saber de qué color son los cisnes? Una forma consiste en ver el máximo número de cisnes que podamos. Si todos son blancos, podemos confiar en que los demás, incluidos los que están por nacer, serán también blancos.

Esta forma de razonar, llamada inducción, tiene un problema, como explicó David Hume en su Investigación sobre el entendimiento humano, publicado en 1748. No podemos decir que todos los cisnes son blancos, sino que todos los cisnes que hemos observado lo son. A lo mejor hay un cisne negro (o verde) que aún no hemos descubierto.

Gran parte del conocimiento se basa en la inducción, por lo que, según Hume, la ciencia está partiendo de un supuesto no racional: la tendencia a pensar que el futuro ha de parecerse al pasado.

Este es uno de los problemas con los que topa el método científico. El objetivo de la ciencia es ofrecer una descripción objetiva de la realidad. Pero la filosofía ha puesto en evidencia que hay diferencias entre lo que el científico cree que debería hacer, lo que dice que hace y lo que finalmente hace.

Por esto es útil que la filosofía estudie los métodos y prácticas de la ciencia, como explica Shamir Okasha en Philosophy of Science. Los científicos dan sus prácticas por supuestas mientras los filósofos están siempre dispuestos a preguntar un nuevo “¿por qué?” y a cuestionar si nuestras creencias están tan fundamentadas como creemos.

(Ver artículo completo en Verne)

La técnica y los cambios sociales

¿Cómo se despertaba la gente cuando no había despertadores?

La invención del despertador se atribuye a un relojero del siglo XVIII que debía levantarse a las cuatro de la mañana

La cuestión nos lleva a preguntarnos sobre el origen de nuestra obsesión con medir los tiempos

ADELA FRANZÉ MUDANÓ 7 ENE 2016 - 11:39 CET

¿Acaso los relojes no miden el tiempo?

Sin lugar a dudas, miden algo.

Pero ese algo no es, hablando con rigor, un tiempo invisible,

sino algo muy concreto: una jornada laboral, un eclipse de luna

o el que un corredor emplea para recorrer 100 metros.

(Norbert Elías, El tiempo)

Los internautas se preguntan cómo se despertaba la gente cuando no existían los despertadores. Una curiosidad del todo lógica, teniendo en cuenta su invención relativamente reciente. Según consta, en 1787 el relojero Levi Hutchins ‑movido no solo por el ingenio, sino por los imperativos de su oficio-, añadió un mecanismo de apariencia trivial a la manecilla pequeña de su reloj que activaba una campanilla cuando llegaba a una hora determinada: mientras sus coetáneos se levantaban con la salida del sol, el señor Levi debía hacerlo a las 4 de la mañana, lo que obviamente le impedía valerse para estos fines de la luz del astro rey.

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El País,  7 ENE 2016

¿Qué había antes del Big Bang?

Es una pregunta habitual cuando se habla del origen del universo. Y, aunque parezca mentira, no es nueva. Hace 1.600 años, la cuestión fue suscitada en el ámbito teológico: "¿Qué hacía Dios antes de crear los Cielos y la Tierra?". Sin duda una buena pregunta, a la que San Agustín respondió con humor que Dios “preparaba el infierno para los que hacen este tipo de preguntas”. Aparte de esta broma, San Agustín fue más lejos y afirmó, con sagacidad, que no tiene sentido preguntar en qué empleaba Dios su tiempo antes de crear el tiempo. De forma semejante, la pregunta "¿qué pasó antes del instante inicial?" no tiene mucho sentido. Pero, naturalmente, esto puede parecer un mero juego de palabras. Nuestra intuición nos dice que cada instante está precedido por otro, por lo que la idea de un "instante inicial", parece absurda. El problema es que nuestra intuición se basa en nuestra experiencia directa, y esa experiencia es muy limitada. En cuanto nos salimos de las escalas físicas humanas", nuestra intuición suele fallar clamorosamente.

(Ver noticia completa en "El País" 27/11/15)

La teoría general de la relatividad explicada en dos minutos

José Luis Fernández Barbón, investigador científico del Instituto de Física Teórica CSIC/UAA, nos explica en este vídeo los principios de la teoría de la relatividad especial, que Abert Einstein publicó en 1905, y de la general, que desarrolló 10 años después y que cambió para siempre nuestro concepto del espacio y el tiempo. 

Fernández Barbón es Doctor en Física Teórica por la Universidad Autónoma de Madrid, ha trabajado como investigador en la Universidad de Princeton, la Universidad de Utrecht y la Universidad de Santiago de Compostela, y ha sido investigador de plantilla de la división de física teórica del CERN. Es autor del libroLos agujeros negros.

El investigador participará el próximo miércoles, junto a otros cuatro físicos de renombre internacional, en el evento que OpenMind, EL PAÍS y Materia celebran en Madrid para recordar la teoría que cambió el mundo.

Ver noticia y vídeo en "El País" (19/11/15)

Mala suerte, Einstein: la “acción fantasmagórica” es real

Científicos de la Universidad Técnica de Delft (Holanda) han realizado un experimento que, en su opinión, demuestra una de las afirmaciones fundamentales de la teoría cuántica: los objetos separados entre sí por una gran distancia pueden afectar instantáneamente a sus respectivos comportamientos.

El hallazgo constituye un nuevo revés para uno de los principios esenciales de la física clásica, conocido como “localidad”, que afirma que un objeto solo se ve directamente influido por su entorno inmediato. El estudio de Delft, publicado en la revista Nature, otorga mayor credibilidad a una idea que Einstein rechazó sonadamente. El científico afirmó que la teoría cuántica necesitaba una “acción fantasmagórica a distancia”, y se negó a aceptar la idea de que el universo pudiese comportarse de una manera tan extraña y aparentemente aleatoria.

En concreto, Einstein se burlaba del concepto de que las partículas separadas pudiesen estar tan plenamente “entrelazadas” que, al medir una partícula, la otra se viera influida al instante, independientemente de la distancia que las separase. Einstein quedó profundamente contrariado por la incertidumbre que introducía la teoría cuántica, y comparó sus implicaciones con que Dios jugase a los dados.

Sin embargo, desde la década de 1970, una serie de experimentos concretos realizados por diferentes físicos está acabando con cualquier duda —explicaciones alternativas conocidas como “agujeros”— de que dos partículas que hayan estado entrelazadas previamente, aun estando ahora separadas por todo el universo, puedan interactuar al instante...

(Ver noticia completa en "El País" 5/11/15)

Tres maneras de afrontar el conflicto entre ciencia y religión

Lanzadera de cohetes de Baikonur (Kazajstán) / Joel Kowsky

Muchos sociólogos, algunos tan célebres como Karl Marx o Max Weber, asumieron que el desarrollo de las sociedades haría que, poco a poco, la ciencia y la razón sustituyesen a la religión como forma de entender el mundo. Además, se ha observado que, en buena medida, la ciencia y la religión suelen aparecer como maneras antagónicas de enfrentarse a la realidad. En parte, las cifras que muestran el descenso de la religiosidad en Europa sugieren que la primera suposición es cierta, pero la resistencia de este tipo de ideas en países como EE.UU. indican que la relación entre nivel de desarrollo y creencias no siempre tiene una relación directa o, al menos, no es una relación tan simple.

Ir a la noticia completa en El País. 30/1/2015

BEAUTY OF MATHEMATICS

BEAUTY OF MATHEMATICS from PARACHUTES.TV on Vimeo.

Pseudociencia.El lenguaje científico por si solo no constituye una ciencia

Ciencia / David Jou, físico

«Hawking y otros científicos frivolizan la religión y divinizan las leyes físicas»

Día 09/03/2013 - 02.24h.
Oscar del Pozo

El físico y poeta David Jou, interesado por las analogías entre el cerebro y el Universo, apuesta por una ciencia que no olvide la espiritualidad

Seguir el discurso de David Jou, profesor de Física de la Universidad Autónoma de Barcelona y poeta, es apasionante, pero no resulta fácil. Convencido de que la ciencia sin espiritualidad «no tiene sentido», su pensamiento contesta a las preguntas con una profundidad y un alarde de conocimientos de tantas materias, desde la física cuántica y la biología a la religión, que uno no puede más que escucharle como lo haría un alumno (y poco aventajado). Sin embargo, este experto en termodinámica de procesos irreversibles reconoce que comenzó a interesarse por el cerebro humano en parte «como un ejercicio de modestia». «Los físicos tenemos la impresión de que lo sabemos casi todo del Universo y no nos damos cuenta de que dentro de nosotros hay otro 'universo' mucho más complejo». De ello habló el científico el pasado jueves en el ciclo «Los límites de la ciencia» que organiza la Fundación Banco Santander en Madrid.

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Filosofía de la Ciencia