El “Big Bang” o Teoría de la Gran Explosión

¿Muere en un Quejido?

Por: Daniel Lazich*

Los científicos están pasmados, puesto que la teoría hasta hoy aceptada del origen del Universo requerirá una mayor revisión o deberá ser abandonada por completo.

Al rayar el alba del 18 de noviembre de 1989 en la Costa oeste de los Estados Unidos, el cronómetro que marcaba el conteo regresivo para el lanzamiento del cohete Delta cargado con un equipo diseñado para ayudar a despejar enigmas tanto teológicos como científicos, llegaba a cero. “Todos los sistemas activados”, se anunció desde el centro de control de operaciones. Las poderosas turbinas empezaron a rugir, y el cohete, dejando tras sí una columna de humo y fuego, se dirigió hacia el Polo Sur. Los científicos, jubilosos, dejaron escapar un suspiro de
alivio al ver su precioso artefacto situarse en la posición señalada para iniciar la primera fase del estudio más abarcante que jamás se haya emprendido acerca del origen del Universo.

El cargamento que el cohete colocó en el espacio se denomina Explorador Ambiental Cósmico (COBE, por su sigla en inglés). El COBE cuenta con tres instrumentos sumamente sensibles: el radiómetro diferencial de microondas, el espectrómetro absoluto del infrarrojo extremo y el aparato de ensayos de trasfondo infrarrojo difuso. La sensibilidad y precisión de estos instrumentos es cien veces mayor que las que se han logrado con los instrumentos basados en tierra.

Además del COBE, la NASA ha lanzado el Telescopio Espacial Hubble, y pronto lanzará el Telescopio de Rayos Gama y seguidamente los telescopios de rayos X y ultravioleta. Además de la misión cosmológica espacial, está en marcha la construcción del Superconductor de hipercolisión, que es un tipo de acelerador de protones. El propósito principal de estos proyectos es aclarar las incógnitas teológicas concernientes al origen del Universo al cual pertenecemos. En los próximos diez años el gobierno de los Estados Unidos invertirá más de diez mil millones de dólares como apoyo a la investigación científica en su intento por despejar la incógnita de la Creación.

¿Por qué invierte tanto dinero el gobierno estadounidense en una búsqueda que parece tener mucho que ver con la teología y la ciencia? El avance reciente de la cosmología cuántica y la alta física energética ha arrojado serias dudas acerca de la validez de las teorías científicas relacionadas con el origen del universo, que dan por sentado que no hay necesidad de un Creador. Al resumir las metas de la investigación básica de la física, el Dr. Robert K. Adair, director asociado del Laboratorio Nacional Bookhaven, afirma lo siguiente:

“Diremos que tenemos que estudiar lo discreto y lo continuo, que debemos considerar la variable y la invariable, el cambio y la conservación. La consideración de estos antónimos nos conduce, necesariamente, al estudio del carácter de las partículas elementales y de los campos fundamentales de las fuerzas, el análisis del espacio y el tiempo, la estructura de nuestro universo, y la evolución y el origen del mismo, a fin de obtener una cabal comprensión del Gran Plan del Arquitecto Maestro”. (1)

Nuestro universo, ¿es producto de una mente inteligente o de un accidente? ¿Se originó a partir de materia preexistente, o surgió de la nada? ¿Cómo podría el universo visible surgir de la nada y llegar a ser como lo vemos hoy? Estas y otras preguntas han recibido la mayor atención por parte de la investigación científica y serán el tema principal de estudio y debate por el resto de este siglo, y de muchos más. Los científicos se han convencido de que el adelanto en el conocimiento del Universo en el cual vivimos no sería posible sin la consideración seria de las preguntas que hasta el momento hemos formulado a la teología.

Lo que más preocupa a los científicos es el hecho de que los avances de la cosmología cuántica demuestran que la hipótesis sobre la cual descansa la teoría más apreciada acerca del origen del Universo – el big bang – está equivocada. La teoría del big bang presupone que el universo era originalmente materia lisa y homogénea, y afirma que debería ser homogéneo actualmente, considerándolo a gran escala. Pero estudios muy recientes contrarían primariamente esta posición. Nuestro universo, a gran escala, no es ni uniforme ni homogéneo, y por lo tanto, no pudo haberse originado a raíz de una gran explosión. Confundidos y desilusionados los científicos no pueden aceptar las crecientes pruebas contundentes en favor de un proceso inteligente ocurrido detrás del origen y la existencia de nuestro Universo.

Los teóricos esperaban que el GOBE proveyera la información necesaria con las cual rescatar la teoría del big bang. El espectrómetro absoluto del extremo infrarrojo a bordo del COBE está diseñado para determinar el espectro de la radiación ambiental  – reliquia hipotética del big bang. Esta radiación ambiental es el baño universal de radio que los técnicos consideran como el tenue resplandor resultante de la explosión gigantesca, que se puede observar unos tres grados sobre el cero absoluto. Para salvar la teoría del big bang, COBE tendría que confirmar que la radiación resultante es grumosa y no homogénea. La grumosidad explicaría la razón par la cual ciertas áreas del universo llegaron a superpoblarse de materia, en tanto que otras están vacías.

Pero para los defensores de la teoría del big bang, COBE ha sido un dolor de cabeza, y no una solución. Los primeros datos enviados por el COBE muestran que al principio el universo era regular – la radiación ambiental es igual en todas direcciones y no hay señales de turbulencia en el universo primigenio. La turbulencia sería necesaria para la formación de las grandes estructuras en el universo del big bang. En este momento, no hay forma de conciliar las predicciones de cualquier versión teórica del big bang con la realidad del universo observable. No existe manera de poder pasar de un big bang perfec­tamente uniforme al universo grumoso e irregular que se observa hay. La información actual sugiere que es más lógico creer en un universo creado por el mandato de un Diseñador inteligente que en un universo creado y organizado accidentalmente.

Por si fuera poco, los estudios más recientes de las estructuras más grandes del universo revelan que la materia está distribuida más irregularmente en él de la que se suponía originalmente. Las galaxias están distribuidas en agrupaciones enormes con gigantescos abismos entre sí. El universo aparece más irregular de la que antes se suponía. Los científicos están pasmados, puesto que la teoría hasta hoy aceptada del origen del Universo requerirá una revisión mayor o deberá ser abandonada por completo. Los datos que proporciona el COBE revelan que la teoría del big bang no es más que pura palabrería.

Cuando la Sociedad Astronómica Americana (AAS, por sus siglas en inglés) anunció su concilio anual, que se llevaría a cabo en enero de 1990 en Arlington, Virginia, y que se abarcaría la exposición de los resultados iniciales de las observaciones hechas por el COBE, nunca imaginaron que aquella sería una reunión histórica. El interés mundial por las observaciones del COBE era tan intenso, que dicho concilio fue la reunión más grande realizada por científicos en la historia del AAS. Estuvieron presentes los cosmólogos y teóricos mundialmente reconocidos, con la esperanza de que el COBE proporcionara información que los ayudara a encontrar una solución para los problemas que contrarrestaban la teoría del big bang. Pero al escuchar un informe tras otro, la esperanza con la cual habían llegado se trocó en convicción sombría, tanto es así que este concilio histórico bien podría ser recordado como el servicio fúnebre de la teoría tan querida del big bang.

Los Problemas del big bang

¿Cuál es el problema con esta teoría? Sería útil conocer un poco su trasfondo histórico. El descubrimiento que hizo Edwin P. Hubble, de que el universo se está expandiendo, estimuló el desarrollo de la primera teoría aceptable del origen del Universo. El razonamiento de los científicos era que si el universo se está expandiendo, entonces en algún momento de la historia tuvo que ser muy pequeño. Así nació la teoría de la gran explosión (big bang). Al aplicar la constante de expansión en una especie de procedimiento de ingeniería inversa, los científicos llegaron a la conclusión de que el universo se originó de una bola de materia ígnea y sumamente densa. Según esta teoría, la explosión de esta materia extremadamente densa llenó el espacio con una sopa homogénea de partículas distribuidas uniformemente de las cuales, eventualmente, bajo la influencia de la gravedad, se formaron las galaxias, las estrellas y los planetas.

Para que una teoría científica sea aceptable, debe contener una hipótesis verificable. El big bang formulaba dos predicciones verificables por la observación. Una es que la explosión de la materia primaria arrojaría un eco en forma de microonda y radiación infrarroja a una temperatura de tres grados sobre cero absoluto, y que dicha radiación debiera tener la misma densidad en todas direcciones. La otra predicción es que las galaxias resultantes de la sopa ígnea de partículas estarían distribuidas uniformemente en todo el universo.

La radiación ambiental predicha fue descubierta en 1965 por dos científicos que trabajaban en los Laboratorios Bell. El descubrimiento fue proclamado en todo el mundo como la prueba irrefutable de la teoría del big bang. Los cosmólogos se convencieron de que al fin habían encontrado la respuesta capital el enigma de la Creación. Pero los emotivos y orgullosos científicos jamás soñaron que el mismo hecho que tomaban como prueba, llegaría a demostrar la improbabilidad de su teoría.

Los problemas del big bang comenzaron con el advenimiento de las computadoras que permitió a los científicos modelar su teoría matemáticamente. El modelo matemático del big bang mostró, supuestamente, por simulación, cuán grandes estructuras a gran escala se formaron de una densa bola de fuego original. Pero, para sorpresa de los científicos, el modelo demostró que si nuestro universo hubiera comenzado como lo proclama la teoría del big bang, las enormes estructuras que observamos anularían las leyes de la física que lo rigen.

Además, el modelo matemático demostró que el universo del big bang debería tener aproximadamente 7.6 bi­llones de años, y que ese tiempo no es suficiente para que la pura gravedad formara el universo que se observa hoy. El modelo también muestra que si el universo primigenio era uniforme y contenía materia diseminada en forma homogénea, la gravedad no podría haber formado las estructuras del universo a gran escala. Aparentemente alguna otra fuerza, desconocida para los científicos, debe de haber sido la responsable de asentar las condiciones originales de la creación del Universo.

Para colmo de males, en 1981, los astrónomos de la Universidad de Harvard descubrieron una burbuja, cuya sorprendente largura media 100 millones de años luz, a la cual le pusieron por sobrenombre, “el agujero del espacio”.

Este descubrimiento, contrario a la predicción de la teoría del big bang, demostró que la materia, a gran escala, no está distribuida uniformemente en el universo.

En su desesperación, los cosmólogos postularon que el universo primigenio debe de haber presentado irregularidad. Esta, habría causado la concentración de partículas en un mismo tugar, permitiendo que la fuerza de gravedad formara las galaxias. Esta irregularidad, si existió, debiera haber dejado su huella en forma de crestas o picos de la radiación ambiental. Para resolver el dilema, los científicos programaron un extenso estudio de las estructuras a gran escala en el universo. Además, el satélite COBE fue lanzado para que detectara esas crestas o picos en la radiación ambiental.

La primera señal convincente de que algo andaba mal con las suposiciones so­bre las cuales se funda la teoría del big bang surgió en 1989 cuando varios grupos de astrónomos informaron sobre el descubrimiento de estrategias inesperadamente grandes con enormes vacíos entre ellas. Uno que hace contraste con el “agujero en el espacio” es el “gran paredón”, descubierto por astrónomos del Centro de Astrofísica Howard Smithsonian. Se ha calculado que este paredón mide 500 millones de años luz de ancho y 15 millones de años luz de profundidad. Estas estructuras – demostraron las agrupaciones galácticas – son demasiado grande como para haberse formado por la agrupación gravitacional de partículas que el big bang hubiera distribuido unifórmenme en el universo.

COBE – La Última Esperanza para el Big Bang

El último rayo de esperanza para la teoría que había recibido una herida mortal radicaba en los hallazgos del COBE. Pero los científicos que trabajan con su instrumentación en varias longitudes de onda de microondas y radiación infrarroja informaron que no hay señales de brumosidad en el universo primigenio que pudiera haber iniciado la formación de grandes estructuras. Los científicos presentes en las reuniones de enero de 1990 estaban tan confundidos y frustrados que se informa que George F. Smoot, dirigente del equipo de la Universidad de California en Borkeloy, que está cartografiando la homogeneidad de la radiación, dijo que los científicos tendrán que acudir al duende de los dientes para que los explique lo que han visto. (2)

John C. Mathor, miembro de la institución Goddard Space Flight Center do la NASA, en Greenbolt, Maryland, expresó el misterio de la siguiente manera:

“Es un misterio y no sabemos cómo la estructura actual (del universo) llegó a la existencia sin dejar una sola huella, siquiera el nivel de la sensibilidad que tiene nuestro aparato. Debe de haber existido alguna clase de liberación de energía (después del big bang). Poro no hay nada allí”. (3)

Jay MaIim, al informar sobre el congreso de enero de 1990, llega a la siguiente con­clusión:

“La diferencia entre los ecos parejos y las estructuras actuales es el que confundió a los astrónomos. El tiempo de existencia del universo no es suficiente para que la gravedad por si sola sea la responsable de la agrupación de la materia, en un universo cuya textura es homogénea – algún otro evento a proceso significativo tiene que ser el responsable”. (4) 

La identidad de ese otro proceso elude la investigación científica. Algunos científicos sugieren, de muy mala gana, que una fuerza externa a nuestro Universo es la responsable de la selección de las condiciones iniciales. Algunos han estado dispuestos a atribuirlo al nombre de Dios a esa fuerza.

Las evidencias de las últimas investigaciones científicas han producido la ruina de las teorías convencionales acerca del universo que consideran que no hay necesidad de un Creador. Muchos cosmólogos están convencidos de que vivimos en un Universo hecho de tal naturaleza, que llegó a la existencia en un instante -en el momento de la Creación. Por todo lo anterior, los cosmólogos comienzan a darse cuenta, y aun a reconocer (muy a su posar), qué la investigación cosmológica ha llegado a su punto culminante en el cual es necesario y esencial considerar la Creación de la nada (5). Este hecho se ha convertido en el mayor desafío para la cosmología moderna, una posibilidad sobre la cual tendrán que especular los científicos por muchos años.

El mundo científico todavía no está pre­parado para reconocer abiertamente y enseñar las verdades acerca de la creación ex nihilo, pero las evidencias aumentan en favor de un Diseñador inteligente. Si pudiéramos visualizar nuestro Universo desde afuera, ciertamente encontraremos impresa sobre su superficie la siguiente leyenda: “¡Hecho por Dios!”.

* Por: Daniel Lazich es ingeniero aeroespacial

A lo argo de este articulo, Universo (con mayúscula) se refiere al conjunto de galaxias, mientras que universo (con minúscula) se refiere al espacio intergaláctico. Al estudiar el universo, el cosmólogo formula conclusiones acerca de las propiedades del Universo.

Notas y  Referencias:

1- Robert K. Adair, The Great Design (New York: Ox­ford University Press, 1987), p. 13.

2- Jay Mallin, “Satellite’s Smooth Discoveries Baffle Big Bang Scientists,” The Washington Times, 10 de enero de 1990, pág. 51.

3- Science News, tomo 137, pág. 38, el material provee corchetes se encuentra en el original.

4- Maliin, pag. 51.

5- Este gran misterio se resolvería al aceptar las siguientes declaraciones bíblicas: “Por la fe entendemos que los mundos fueron formados por la palabra de Dios, de modo que lo que se ve, fue hecho de lo que no se veía”. “Por la Palabra del Jehovah fueron hechos los cielos, y todo el ejército de ellos por el aliento de su boca. Porque él dijo, y fue hecho; él mandó, y surgió”. «Mi mano fundó también la tierra, y mi mano derecha extendió los cielos con el palmo. Cuando  los llamo, todos aparecen juntos”. (Hebreos 11:3; Salmos 33:6,9; Isaías 48:13) Y finalmente esta corta declaración: “En el principio creó Dios los cielos y la tierra” (Génesis 1:1). [Esta nota es nuestra, no esta en el artículo original].