El premio Nobel de Física al que el nombre de la Teoría del Big Bang le incomoda

El premio Nobel de Física al que el nombre de la Teoría del Big Bang le incomoda

BBC Mundo conversó con James Peebles, premio Nobel de Física 2019, por sus "descubrimientos teóricos sobre la cosmología del universo" y le preguntamos por qué cree que el nombre que se le ha dado a la Teoría del Big Bang es “inapropiado”.

BBC Mundo

BBC Mundo

Intimidante. Así puede llegar a ser preparar una entrevista con un Nobel de Física y mucho más si se trata del científico cuyo trabajo teórico ha sido fundamental para nuestra comprensión del universo.

Leí varios de sus planteamientos, vi algunas de sus presentaciones, me sumergí en otras entrevistas con él y en artículos que expertos han escrito sobre sus aportes, pero la sensación no cambiaba.

Y cuando te contesta el teléfono, te empiezan a consumir las dudas: ¿serán las preguntas correctas? Hasta llegas a pensar en la conveniencia de un agujero negro en ese preciso momento.

Pero inmediatamente escuchas una voz amable y después, a lo largo de la conversación, descubres una gran disposición a escuchar y a responder. Te encuentras con una actitud humilde.

La noticia de que James Peebles había ganado el Nobel de 2019 fue recibida con beneplácito por la comunidad científica.

La revista Science lo calificó de "arquitecto de la cosmología moderna" y destacó su capacidad para "predecir los ingredientes básicos del universo".

James Geach, profesor de Astrofísica de la Universidad de Hertfordshire, lo llamó "maestro del universo".

El "sector oscuro"

En 2019, la Real Academia de las Ciencias de Suecia también le concedió el Nobel de Física a los suizos Michel Mayor y Didier Queloz por su "descubrimiento de un exoplaneta que orbita alrededor de una estrella similar al Sol".

Peebles y los suizos Michel Mayor y Didier Queloz fueron galardonados con el premio Nobel de Física de 2019.

 

En el caso de Peebles, el comité resaltó cómo ayudó a transformar la cosmología "de la especulación a la ciencia".

"Sus trabajos teóricos, desarrollados desde mediados de los años 60, son las bases de nuestras ideas contemporáneas sobre el universo".

La organización recordaba que el modelo del Big Bang describe el universo desde sus primeras etapas, hace casi 14.000 millones de años, cuando era extremadamente caliente y denso.

A partir de entonces, comenzó su expansión mientras se enfriaba.

"Apenas 400.000 años después del Big Bang, el universo se volvió transparente y los rayos de luz pudieron viajar a través del espacio. Incluso hoy en día, esta radiación antigua nos rodea y, codificada en ella, se esconden muchos de los secretos del universo".

El científico canadiense interpretó, con sus herramientas y cálculos teóricos, "estos rastros de la infancia del universo" y develó "nuevos procesos físicos".

"Los resultados nos mostraron un universo en el que solo se conoce el 5% de su contenido, la materia que constituye las estrellas, los planetas, los árboles y nosotros. El resto, el 95%, es materia oscura y energía oscura desconocidas".

Es así como Peebles, explica Geach en The Conversation, ayudó a "introducir el 'sector oscuro' en nuestro modelo del universo, convirtiéndose en un pionero de (lo que ahora se llama) el modelo cosmológico estándar".

Con una tiza y un helado

Los planteamientos teóricos de Peebles han demostrado ser "proféticos", señalan Adrian Cho y Daniel Clery en Science:

Tras ganar el Nobel, uno de los periodistas le preguntó a Peebles cuál consideraba que era su mayor contribución y él respondió que era "muy difícil de expresar", especialmente porque su trabajo había sido en equipo.

 

"Para empezar, en 1965 predijo que el big bang (…) debió haber dejado un resplandor, una radiación que se habría extendido (...) a medida que el universo se expandía. Ese fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas inglés) fue descubierto el mismo año y ha demostrado ser invaluable para descifrar el universo".

Además "revivió la idea repudiada de Albert Einstein de una constante cosmológica, una forma de energía oscura tejida en el espacio mismo".

Geach no solo resalta sus contribuciones "monumentales" a la investigación en aspectos como "la inflación, la nucleosíntesis, la formación de estructuras y la evolución de las galaxias", sino sus libros, considerados clásicos.

Pero su legado va mucho más allá: "Mientras investigaba el cosmos, Jim nunca perdió el foco de lo que tenía al frente: sus estudiantes", dijo Christopher Eisgruber, presidente de la Universidad de Princeton, en un evento por el Nobel.

A sus 85 años, Peebles es Profesor emérito de Ciencia de la cátedra Albert Einstein de esa casa de estudios.

Por décadas, la constante cosmológica de Einstein le ha dado mucho qué pensar a los físicos.

 

"Soy uno de los muchos estudiantes que se beneficiaron de su espléndida instrucción así como también de sus famosos recesos para comer helado", dijo Eisgruber, quien recordó que tanto profesor como alumnos iban a comprar helados en unas de las máquinas dispensadoras de la universidad y regresaban al salón.

"Y si recuerdo bien, algunas veces Jim continuaba la clase con el helado en una mano y una tiza en la otra (…) Aunque no estoy al tanto de ninguna prueba empírica que conecte el helado con el conocimiento cosmológico, me mantendré fiel a la hipótesis, defendida entusiastamente por decenas de estudiantes, de que esos recesos facilitaron nuestro aprendizaje".

En ese mismo evento, Peebles, quien se mostró feliz por el Nobel, le dijo a las nuevas generaciones de estudiantes que no juzgaran sus carreras por los premios que pudieran conseguir. "Estamos en esto por el deleite de la investigación, por la fascinación y el amor a la ciencia. Ese es el premio".

Estas son sus respuestas a las preguntas de BBC Mundo.

La entrevista ha sido editada por razones de claridad y concisión.

Tras décadas dedicadas a la ciencia y a la cosmología ¿cuál ha sido el aspecto más fascinante de su carrera?

No puedo mencionar una sola cosa, recuerde que tengo una carrera larga.

Peebles ha hecho importantes contribuciones a la teoría de la materia oscura y la energía oscura, los misteriosos compuestos que representan cerca del 95% del universo.

 

He sido muy afortunado de tener una línea de trabajo que me ha atraído directamente: la ciencia física.

Tuve la suerte de encontrar un tema particular de cosmología en un momento en que era un tópico muy pequeño.

Había muy poca base experimental, no es que fuese cero, pero era muy escasa y tuve la fortuna de poder continuar investigando a medida que crecía ese campo y, pese a que cuando comencé no había mucha actividad, fui capaz de hacer contribuciones fundamentales que ahora han dado fruto.

Le puedo mencionar descubrimientos puntuales que me sorprendieron.

Por ejemplo, usted sabe que el espacio está lleno de radiación y en la actualidad tenemos un argumento muy fuerte de que es un remanente fósil del universo temprano.

Para 1965, la presencia de esta radiación era bastante clara. La marca de que provenía del universo temprano era previsible, normal.

Por muchos años, después de 1965, pensé que sería imposible comprobarlo. Pero entonces, lo pudieron demonstrar muy bien.

Esta radiación es suave, pero varía a lo largo del cielo. La teoría de cómo esa variación sería producida por la distribución de materia observada es algo que ya había resuelto en 1970, 1971.

Veinte años después se dieron los primeros indicios de que esta variación, de hecho, podía ser detectada y, pese a lo muy pequeña que es, fue sorprendente.

Al cambio de siglo, en el año 2000, las mediciones se habían vuelto lo suficientemente precisas como para comprobar esta teoría que había resuelto varios años antes. Las observaciones eran sorprendentes.

Lo cuento como un momento memorable principalmente porque me impresionó lo bien que la gente puede medir estas cosas.

Inicialmente usted quería estudiar teoría de partículas. ¿Qué le hizo cambiar de idea?

Pensé que mi perfil se adaptaba a la teoría de partículas, pero ahora veo que no.

Los descubrimientos teóricos de Peebles han sido fundamentales para la cosmología física.

 

Diferentes líneas de investigación requieren distintas habilidades y aptitudes. No soy un buen matemático.

La física de partículas es fascinante, un gran tema, pero no soy apto para él.

En cambio, cuando llegué a (la Universidad de) Princeton, al grupo de investigación del profesor Robert Henry Dicke, me di cuenta de que él estaba haciendo el tipo de cosas que yo intuitivamente sentía, y ahora lo creo, que soy particularmente idóneo: menos matemáticas complejas, pero un énfasis fuerte en fenomenología: ¿qué muestran los datos?

Cuando mencionaba que los estudiantes no debían orientar su investigación para ganar premios, recuerdo haber enfatizado en la importancia de escoger líneas de investigación que no sólo encuentren fascinantes, sino también que se adapten a sus habilidades: ¿qué puedes hacer de una manera razonablemente rápida? ¿cómo puedes contribuir? Si te cuesta verlo, quizás debes buscar otro tema.

Usted ha dicho: "Lo primero que hay que entender sobre mi campo es que su nombre, Teoría del Big Bang, es bastante inapropiado". ¿Por qué se siente incómodo con el término Big Bang?

Sí, me siento incómodo con él porque ha causado una gran confusión.

Un bang (estallido) para mí, quizás para usted también, connota un evento, una explosión en un momento y lugar determinados. Creo que esa es una definición justa.

En la teoría de la evolución del universo "no hay un evento específico llamado estallido, bang", explica Peebles.

 

La teoría de la evolución del universo no tiene nada que ver con un momento específico o un lugar concreto. Por lo tanto, el nombre simplemente no se ajusta a la teoría.

La teoría, como recordará, describe la evolución del universo que, en promedio, es bastante cercana a lo uniforme, no hay un lugar especial y, por supuesto, la evolución tiene un momento en el tiempo especial, anterior a lo que sabemos que está sucediendo.

("No tenemos una prueba sólida de lo que sucedió antes", dijo en 2019).

Y tiene un momento presente. Pero no hay un evento específico llamado estallido, bang, en la teoría.

Sé que esto ha causado que en internet haya gente que no confía en la teoría de la evolución del universo porque dicen que Big Bang es erróneo.

Por supuesto que el nombre está equivocado, pero he aprendido a vivir con él porque está muy firmemente apegado a la teoría.

No hay forma de cambiarlo, pero ciertamente pienso que hay un argumento fuerte para sostener la teoría.

En el artículo que leí (de AFP) usted dice: "Es Big Bang. Es una pena pero todo el mundo conoce ese nombre. Así que me rindo". Pero estoy segura de que no se va a rendir porque es un punto importante para entender la evolución del universo.

Ciertamente es importante. Pero el nombre… ¿Cree que es importante cambiar el nombre? Solía pensar que sí, pero he decidido que simplemente no vale la pena.

Para muchos científicos y profesores que se dedican a la astronomía y la astrofísica, la obra de "Peebles Principles of Physical Cosmology" ("Principios de cosmología física") es su libro de cabecera.

 

La gente estará confundida. La gente siempre está siendo confundida. Los que se preocupen por prestar atención no se confundirán. Es lo mejor que podemos esperar.

¿Quizás las nuevas generaciones?

¿Una nueva generación? Hubo una época cuando muchas personas que se desempeñaban en este campo, que no es muy grande, trabajó duro para intentar darle un nombre nuevo a nuestro tema.

Lo apoyé y tenía ideas para nombres, pero ninguna de ellas era llamativa.

No veo a los jóvenes de estos días preocuparse por el nombre Big Bang. Todavía se usa y no veo que la generación más joven lo objete.

Quizás la generación siguiente vuelva a este tema.

En su discurso por el Nobel usted dijo que "la evidencia se estaba acumulando en los años 80 de que el ritmo de expansión del universo es ligeramente más grande que la velocidad de escape y que hemos florecido en un momento especial, cuando la expansión del universo acababa de comenzar a hacerse más grande", ¿qué quiere decir?

La palabra florecer es sólo una palabra elegante para decir que estamos aquí y ahora, que tenemos el universo evolucionando.

"Hemos florecido en un momento especial, cuando la expansión del universo acababa de comenzar a hacerse más grande", dice Peebles.

 

La evolución pasa por diferentes épocas. Nuestra existencia no pareciera tender a depender de una época particular para la evolución del universo.

Algo que confunde a muchas personas es la idea de que si el universo se está expandiendo, debe tener algún tipo de efecto en nosotros. Pero no lo tiene. Las galaxias vecinas nos influyen ligeramente por sus campos gravitacionales.

Pero la evolución del universo no tiene un efecto discernible en la Tierra, excepto si se observa la radiación que viene de ella.

Por eso, es una coincidencia curiosa que estemos aquí, ahora, examinando el universo cuando está pasando por una época particular en que está cambiando de desaceleración a aceleración.

Pudiera ser un accidente puro, supongo. Pero tendemos a prestarle atención a las coincidencias porque algunas veces no son accidentales. Algunas veces tienen un sentido.

Mi problema aquí, por supuesto, es que si la teoría como la entiendo no es lo suficientemente buena para responder estas preguntas, entonces, esto tiene que ser un accidente puro.

Pero aún así te preguntas: ¿es realmente solo un accidente?

Usted también dijo que le tomó tiempo a la gente entender eso e incluso se comparó con una especie de Casandra, yendo de conferencia en conferencia explicando eso. ¿Por qué cree que tomó tiempo?

Es la naturaleza humana ¿no? Una vez te has decidido por una opinión, la defiendes.

El trabajo del científico canadiense también ha sido importante para comprender la radiación cósmica.

 

Había buenas razones para pensar que el universo no tiene esta coincidencia especial que acabamos de discutir. Solía presentar estos argumentos antes de que tuviéramos alguna evidencia.

No me sentía reacio a cambiar de opinión. Pero a otros les gustaba discutir.

No soy psicólogo y no puedo explicar por qué mis colegas eran tan reacios.

Tenemos esta constante cosmológica que Einstein introdujo, que después se consideró bastante insatisfactoria, lógicamente no necesaria. Incluso él diría que era fea. Muchas personas estuvieron de acuerdo con él.

Y, de hecho, el valor de esta constante cosmológica parece ridículo. Pero aún así la evidencia es que está ahí.

Hubo un considerable período de tiempo en los años 90, finales de los 80 hasta finales de los 90, cuando la mayoría de las personas sintieron que el argumento contra la constante cosmológica de Einstein era muy persuasivo, que era difícil de aceptar la idea de que esta constante cosmológica está presente.

Eran argumentos buenos, pero estaban equivocados. Sentí que la evidencia era bastante buena. Y se probó que nos estaba llevando en la dirección correcta.

Hay que recordar que los científicos son personas y tienen sus debilidades como todos. No es una sorpresa.

Y una debilidad es una tendencia a defender nuestra opinión, incluso cuando la opinión podría empezar a parecer errónea.

¿Por qué -como usted dice- la materia oscura es algo tan complicado y qué cree que descubriremos algún día sobre ella?

La materia oscura en la teoría actual, la cual introduje (en la teoría) a inicios de los años 80, es muy simple. Es sencillamente un gas de partículas que no interactúan entre sí. Es de lo más simple.

Aunque varias preguntas sobre la estructura del universo se han respondido, aún quedan muchas por contestar. Peebles ha ayudado a despejar el camino.

 

La introduje porque es sencilla. Pero no puedo imaginar que esta materia oscura sea tan simple como lo asumo.

No lo puedo demostrar. Es simple intuición.

Hay aproximadamente 1/6 de materia del universo en forma de protones, neutrones y electrones, que son los que nos hacen, y 5/6 es materia oscura.

Nuestro sector, 1/6, es muy complicado. El otro 5/ 6 en la teoría que tenemos hasta ahora es totalmente simple.

¿Eso suena razonable? No para mí.

Como dijo en su discurso, muchas preguntas tendrán que ser resueltas por otros científicos, los nuevos, los jóvenes.

Absolutamente correcto.

¿Usted cree que algún día seremos capaces de entender el universo en su totalidad? ¿Cree que nuestro cerebro será capaz de comprender el universo entero?

Las predicciones son arriesgadas. Sólo haremos descubrimientos a través de nuestra experiencia a medida que pasa el tiempo.

Científicos como Peebles nos han ayudado a mejorar nuestra comprensión del universo ¿podremos algún día entenderlo en su totalidad?

 

Pero no creo que lleguemos a ser capaces de comprender completamente el mundo que nos rodea.

En cambio, pienso que haremos cada vez mejores aproximaciones.

Pero no veo razón por la cual alguna vez logremos tener una comprensión completa, si, después de todo, piensas en cuán complicado es el mundo a nuestro alrededor.

Por eso, no (lo creo). Considero que la investigación en las ciencias es maravillosa, fascinante, la amo, pero no estoy motivado por la idea de llegar a una respuesta final.

Y como bien lo ha dicho, las teorías son bellas y buenas, pero los experimentos para probarlas también son importantes.

Absolutamente, eso es correcto.

Temas

¿Querés recibir notificaciones de alertas?