Un Universo de ida y vuelta

Estrellas en la nebulosa NGC 346 captadas por el telescopio Hubble. NASA/ESA

Sánchez Ron se adentra en el cosmos para desentrañar sus primeros pasos. Los trabajos de Roger Penrose, Stephen Hawking, Daniel An y Krzyszof Meissner intentarán contestar a cuestiones como la naturaleza del Big Bang y el nacimiento de las galaxias.

Uno de los capítulos más conocidos de la ciencia es el de la expansión del Universo, la teoría según la cual en un cierto momento del pasado (estimado actualmente en unos 13.800 millones de años) comenzó la historia, la existencia, del Universo con un descomunal estallido, un Big Bang de grandes temperaturas y densidades. Aunque con no pocas incógnitas, creemos que conocemos las líneas generales de lo que sucedió después: expansión continuada, que durante un corto periodo de tiempo temprano tuvo una aceleración pronunciada (inflación), que hizo posible, planchando las irregularidades, el Universo uniforme que observamos a gran escala; formación de partículas subatómicas, átomos, nubes de polvo estelar que dieron lugar a galaxias, estrellas, planetas (al menos en uno de ellos, en la Tierra, pero seguramente en muchos más, surgió un tipo especial de sistema autorreplicante, al que denominamos "Vida") y muchas otras entidades astronómicas.

La expansión del Universo no fue un descubrimiento teórico, sino que nació de la observación astronómica (Edwin Hubble, 1929), pero dispuso de justificación teórica en la ya existente cosmología relativista, aplicación al Universo de la Teoría de la Relatividad General (Albert Einstein, 1915) para describir la interacción gravitacional. De hecho, la idea de que existió un Big Bang derivó de la evidencia de esa expansión: si el Universo se expande, en algún momento del pasado debió de estar concentrado en una "pequeña" región. Y lo que primero fue una deducción lógica, obtuvo una sólida comprobación experimental en 1964, cuando Arno Penzias y Robert Wilson detectaron la "huella fósil" de la radiación que acompañó al Big Bang, una ya muy debilitada, pero detectable, Radiación de Fondo de Microondas. (Lo que estos físicos, que trabajaban en los Laboratorios Bell de Nueva Jersey, pretendían detectar -utilizando una antena para comunicarse con satélites- era otra cosa, pero así funciona a veces la ciencia, con sorpresas accidentales inesperadas).

A pesar de lo espectacular de estos resultados no debemos engañarnos: la ciencia actual no puede responder a las preguntas más transcendentales del origen del Universo. El Big Bang asume la existencia de espacio, tiempo y energía, y no se sabe si esa "pequeña región" era una singularidad, un punto del que "brotó" el Universo, o qué. Una pregunta a la que nadie es ajeno, es la trivial de cómo fue posible semejante estallido, de dónde "salió"; lo que implícitamente supone imaginar que hubo un "antes". ¿Cómo si no? ¿Mediante un acto de creación?, pero si fuese así, ese creador plantea la misma cuestión, ¿de dónde surgió? Algunos - entre los que no me cuento- encuentran satisfacción en una posibilidad compatible con el modelo cosmológico al que se acomoda el Universo en expansión, la de que si la masa-energía que éste contiene es suficiente, la atracción gravitacional irá frenando la expansión hasta el punto de revertirla, originándose una contracción que conducirá finalmente a que la concentración sea tal que se produzca un nuevo Big Bang. La historia del Universo sería así una -probablemente interminable, sin principio ni final- de expansión-contracción-expansión-contracción… Esto evita el problema del origen del estallido, pero no resuelve un problema en el fondo similar: ¿por qué todo esto?, ¿cómo es qué existe el Universo? Por otra parte, el descubrimiento de la energía oscura, que produce una aceleración mayor que la que se suponía en la expansión del Universo, no apoya la idea de que en algún momento éste comenzará a contraerse, sino todo lo contrario: sugiere que la expansión será eterna, dando lugar a un cosmos frío y oscuro.

A pesar de los resultados, la ciencia actual no puede responder a las preguntas más trascendentales del universo

Entre los que defienden la teoría de un Universo cíclico se encuentra un físico teórico y matemático muy respetado: Roger Penrose, junto con Stephen Hawking uno de los "padres" de la física de los agujeros negros y del estudio de la supuesta singularidad de la que "surgió" el Universo. Además de por sus contribuciones a la física relativista y a la matemática, Penrose es conocido por varios libros de alta divulgación: el primero, y en mi opinión el mejor, La nueva mente del emperador (1989) y el último Moda, fe y fantasía (Debate 2017). Al contrario que la mayoría de sus colegas, Penrose es partidario de un modelo oscilante del Universo, al que denomina "Cosmología cíclica conforme"; esto es, un Universo "de ida y vuelta". (En su teoría, y siguiendo una idea de la religión de Thelema, en la que la historia de la humanidad se divide en una serie de "eones", Penrose denomina "eón" a cada fase de la historia del Universo.) Entre las peculiaridades de este modelo cosmológico no es la menor el suponer que la uniformización del Universo producida por la inflación, mencionada al inicio de este artículo, tuvo lugar ¡antes del Big Bang y no después! Suena extraño, ¿verdad?, pero el pasado 6 de agosto, Penrose y dos colegas, Daniel An y Krzyszof Meissner, dieron a conocer un artículo en el que sostienen que en el análisis de unas nuevas medidas de la Radiación de Fondo de Microondas, realizadas por el satélite Planck, de la Agencia Europea Espacial, aparecen una serie de puntos calientes que no se corresponden con las irregularidades observadas a comienzos de la década de 1990 por el satélite COBE (Cosmic Background Explorer), irregularidades que constituyen las "semillas" de las que luego brotaron las galaxias, sino que se deben a la radiación emitida por la evaporación (predicha por Hawking) de agujeros supermasivos del eón anterior; esto es, previos al "último Big Bang". La posibilidad, por cierto, de que en el futuro proliferen agujeros negros supermasivos es muy real: dentro de 4.000 millones de años, por ejemplo, la Vía Láctea, nuestra galaxia, y Andrómeda, la que nos es más cercana, colisionarán y los gigantescos agujeros negros que sabemos que ocupan sus centros también lo harán.

Seguramente - así piensan la mayoría de los físicos y cosmólogos- la Cosmología cíclica conforme que defiende Penrose no pasará de ser una idea atrevida, pero ¿quién sabe? ¡Queda tanto por descubrir! l