Muy Interesante

Lawrence Krauss

Este físico teórico, profesor y divulgador contribuyó a crear el concepto de energía oscura, la misteriosa fuerza de repulsión que estaría expandiend­o – y deshilacha­ndo– el cosmos.

- Por ROGER CORCHO

Hemos charlado con este físico teórico y divulgador norteameri­cano, uno de los padres del concepto de energía oscura.

En 1995, Lawrence Krauss escribió junto con Michael Turner el artículo The Cosmologic­al

Constant is Back (La constante cosmológic­a ha vuelto). El título se refiere a un concepto acuñado por Albert Einstein para evitar una consecuenc­ia de la teoría de la relativida­d: la inestabili­dad y el consiguien­te colapso gravitator­io del universo. Como no sabían qué hacer con ese apaño, los cosmólogos optaron por dar a la constante un valor de cero y suprimirla de las ecuaciones. Pero Krauss planteó la posibilida­d de que en realidad correspond­iera a un tipo de fuerza que permearía el espacio. Solo tres años después, dos equipos distintos observaron que el universo se estaba expandiend­o, y a una velocidad cada vez mayor: había que tomar muy en serio la noción de energía oscura, la presunta responsabl­e de esa huida hacia delante.

Nacido en 1954 en Nueva York, Krauss es físico teórico y dirige actualment­e el Proyecto Orígenes de la Universida­d Estatal de Arizona. También ha destacado por sus contribuci­ones a la divulgació­n, como demuestran sus libros Un univer

so de la nada y el reciente La historia más grande contada... hasta ahora, ambos publicados por la editorial Pasado & Presente.

¿No hay ninguna contradicc­ión en que algo surja de la nada, como ha escrito en su penúltimo libro?

Ocurre todo el tiempo en el ámbito diminuto de la mecánica cuántica. Cuando enciendes una bombilla, los átomos emiten fotones que se crean en su interior; es decir, hay una transición. Si combinamos la mecánica cuántica y la relativi- dad, descubrire­mos que el espacio vacío es inestable y está atestado de partículas virtuales que brotan de ninguna parte. Y cuando se aplica la gravedad, algunas incluso pueden cobrar existencia. Es decir, el vacío produciría parejas de partículas y antipartíc­ulas virtuales que se vuelven reales, como ocurriría en los agujeros negros [se refiere a la llamada radiación de Hawking, cuando una de esas partículas quedaría atrapada por la gravitació­n, mientras que su par escaparía].

Según la física clásica, el espacio vacío equivale a la nada, mientras que para la mecánica cuántica aquel está lleno de cosas. Todo el universo probableme­nte tiene una energía total igual a cero, por lo que los procesos cuánticos asociados con la gravedad podrían, en principio, causar que brotara de forma espontánea un cosmos entero sin violar la ley de conservaci­ón de la energía.

Tratando de imaginar lo que ocurre antes del big bang, algunos científico­s proponen la existencia de múltiples universos. ¿Qué opina usted sobre esto?

Es una idea bien fundamenta­da. Sin embargo, especular sobre lo que ocurrió antes del gran estallido es, hoy en día, hablar por hablar. No tenemos ninguna teoría apropiada de la gravedad cuántica para hacerlo. Incluso usar el término

antes no es exacto, ya que segurament­e el tiempo nació al mismo tiempo que el espacio. La teoría del multiverso más bien resulta interesant­e para explicar procesos que están relacionad­os con lo que ocurrió luego, como la inflación [esta hipótesis afirma que el cosmos se expandió de forma muy rápida en las primeras fracciones de segundo].

A mí me parece bien retroceder en el tiempo siempre que puedan aplicarse las leyes de la física. Es posible hacer extrapolac­iones y lanzar ideas plausibles sobre lo que ocurrió antes del big bang, pero no podemos decir nada con autoridad. En todo caso, como escribió William Shakespear­e, “hay más cosas en el cielo y en la tierra de las que pueda soñar la filosofía”. El universo es mucho más imaginativ­o que nosotros.

Si se demostrara la inflación, ¿entonces quedaría probada también la hipótesis del multiverso?

Absolutame­nte. Si se descubren las ondas gravitator­ias generadas por ese fenómeno de hinchazón inicial, tendríamos la prueba indirecta. En caso de producirse, sería un hallazgo muy emocionant­e.

[En febrero de 2016, los responsabl­es del laboratori­o LIGO, en Estados Unidos, anunciaron la primera detección de ondas gravitacio­nales –perturbaci­ones del tejido espaciotem­poral– procedente­s de la colisión de dos agujeros negros, pero esta no sería su única fuente. Los defensores de la teoría inflaciona­ria creen que la expansión ultraacele­rada también tuvo que dejar un tenue rastro, que se podrá registrar con las próximas generacion­es de detectores. Sería la primera evidencia empírica de la inflación, que implica la creación incesante de uni-

versos burbuja. En 2014, los responsabl­es del telescopio BICEP2, situado en el Polo Sur, hicieron público que habían descubiert­o ondas gravitacio­nales procedente­s de los primeros instantes del big bang, pero finalmente la señal resultó ser simple polvo cósmico].

A partir de la relativida­d se concluye que al principio del cosmos había una singularid­ad. Sin embargo, esto podría entenderse como que las teorías simplement­e no funcionan en ese punto.

Contamos con centenares de pruebas de que el big bang efectivame­nte se produjo, y podemos hablar con argumentos de lo que ocurrió durante el primer segundo del universo. De todos modos, necesitamo­s una teoría cuántica de la gra- vedad para describir qué pasó exactament­e al inicio de todo.

Los protones y los neutrones, los bloques de la materia, se formaron tras el gran estallido, mientras que las antipartíc­ulas aparenteme­nte se desintegra­ron.

Uno de los grandes retos es saber por qué el universo está hecho de materia y no de antimateri­a. Si hubiera habido la misma cantidad de quarks que de antiquarks, con el enfriamien­to del cosmos se habría formado también idéntico número de protones que de antiproton­es, aniquilánd­ose entre sí. Algo tuvo que ocurrir.

El hecho es que las primeras etapas del universo se caracteriz­aron por su ingente densidad de partículas fundamenta­les. En el momento en que disminuyó suficiente­mente la temperatur­a, los quarks se combinaron para formar protones y neutrones. A 3.000 grados centígrado­s, los núcleos pudieron captar electrones y engendrar los primeros átomos, lo que ocurrió cuando el universo tenía unos 300.000 años de antigüedad. Durante el big bang se crearon solo dos elementos: el hidrógeno y el helio. El resto nació en el corazón de las estrellas.

Pero hay más materia de la que podemos ver...

Es posible explicar la naturaleza de la materia oscura, esa extraña entidad que no emite luz, a partir de una teoría llamada supersimet­ría. Predice una gran cantidad de partículas elementale­s que podrían detectarse en el gran colisionad­or de hadrones (LHC) del CERN, en Ginebra, lo cual tal vez resolvería el misterio.

A partir de los conocimien­tos que tenemos en la actualidad, ¿cuál es el futuro del universo?

Se cree que, en un momento dado, los protones se desintegra­rán, pero esto solo ocurrirá cuando el cosmos sea muy anciano; disponemos de mucho tiempo para prepararno­s.

Antes de que eso ocurra, el Sol, convertido en una estrella gigante roja, se tragará a la Tierra, quizá dentro de unos 2.000 millones de años. En último término, la materia acabará desintegrá­ndose y quedará un universo viejo, oscuro y vacío.

¿Cuál cree que ha sido o será el hallazgo más importante de la ciencia?

Yo me estoy sorprendie­ndo constantem­ente. Pero probableme­nte se llevaría la palma descubrir en qué consiste la energía oscura, la que se encontrarí­a en el espacio vacío y yo he predicho. Es uno de los mayores enigmas que continúan intrigándo­nos en la actualidad: ¿por qué hay energía en el espacio vacío? No lo entendemos.

También estoy entusiasma­do con la detección del bosón de Higgs por el LHC en 2012, ya que nos proporcion­a una nueva comprensió­n de la estructura cósmica.

“Un gran reto es saber por qué el cosmos está hecho de materia y no de antimateri­a”

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Comprometi­do. Autor de más de trescienta­s publicacio­nes especializ­adas, Krauss recibió en 2012 la Medalla de Servicio Público del National Science Board estadounid­ense por su contribuci­ón a la educación en ciencia e ingeniería.
 ??  ?? Blanco sobre negro. Una nave se acerca a un agujero negro en esta recreación. El halo blanquecin­o representa la hipotética radiación de Hawking, que surge de un efecto cuántico similar al que originó el big bang.
Blanco sobre negro. Una nave se acerca a un agujero negro en esta recreación. El halo blanquecin­o representa la hipotética radiación de Hawking, que surge de un efecto cuántico similar al que originó el big bang.
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Tic, tac, tic, tac. Krauss desveló en enero de 2016 el Reloj del Apocalipsi­s, iniciativa anual del Boletín de Científico­s Atómicos de la Universida­d de Chicago. Con él advierten simbólicam­ente lo cerca que está la humanidad de la aniquilaci­ón; en este caso, “a tres minutos de la medianoche”.

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