Hemos visto la primera luz

publicado el 04 de mayo de 2014 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

El Big Bang ocurrió hace unos 13,800 millones de años, determinó la sonda espacial WMAP de la NASA. Edad de la primera luz, la materia y el espacio-tiempo. Probó también que, en el cosmos, tres puntos cualesquiera forman un triángulo cuyos ángulos internos suman 180 grados: el espacio es plano y sigue a Euclides.

Pero en ese Génesis no hubo propiamente luz ni materia. Las partículas que formarían los átomos: quarks, gluones y electrones, estaban sometidos a una agitación de inconmensurable temperatura que hacía imposible la formación de núcleos atómicos, unión de tres quarks en un protón; mucho menos podían los electrones ser atrapados en órbitas. Un caos de plasma en el que los quanta de energía y de materia bullían.

La expansión del minúsculo universo primitivo trajo una primera consecuencia: reducción de la temperatura. Es la ley de física clásica que nos da, en la escuela secundaria, la relación entre densidad, presión y temperatura de un gas, la de Boyle y Mariotte, formulada de forma independiente entre 1662 y 1676. A mayor volumen, la presión desciende y, por su relación con la temperatura, también ésta será menor a mayor volumen… ¿Cuál volumen? El espacio-tiempo completo que también se estaba formando y sigue en expansión.

Los quanta de luz —propuestos por Einstein en 1905, luego llamados fotones (del griego foos=luz)— rebotaban en aquel plasma primigenio. Un ejemplo actual lo tenemos en el Sol. Los fotones que nos llegan a la Tierra en forma de luz, calor y otras radiaciones, se forman en el núcleo del Sol como restos de la fusión de dos átomos de hidrógeno en uno de helio. Pero no salen del Sol sin seguir un camino caótico.

Con los siglos, el fotón llega a capas solares de materia menos densa por tener menor presión, menos capas de hidrógeno y helio encima, y acaba por salir a la superficie. Ese viaje de los fotones desde el núcleo solar tarda entre 10 mil y 170 mil años. Liberado, al fotón le toma poco más de 8 minutos llegar a la Tierra.

En la infancia del universo ocurrió otro tanto, pero a escala cósmica, y la luz pudo finalmente desacoplarse de la materia pasados 380 mil años. Tenemos su fotografía tomada por el satélite COBE (Cosmic Background Explorer): radiación de fondo que nos llega desde todas las direcciones del universo, y constituye la prueba más abrumadora para validar la teoría del Big Bang: los restos del Pum y a la temperatura predicha, cercana al cero absoluto: 3 grados Kelvin o -270 C.

Pero esa luz la tenemos registrada desde 1992. Las últimas noticias acerca de los primeros instantes del universo llegaron de un telescopio en el Polo Sur. Cuatro astrofísicos subieron a Google su plática en vivo. Dice Walter Ogburn, de la Universidad Stanford, California, que las nuevas observaciones confirman que hubo un instante en que el universo se expandió por un factor de 1 seguido por 26 ceros. Y eso duró una fracción de segundo que lleva un punto, 32 ceros y un 1. Un instante en la cien millonésima de billonésima de billonésima de segundo. La propuesta fue de Alan Guth y Andrei Linde en 1981. Los astrofísicos han encontrado la prueba definitiva.

La señal detectada en el Polo Sur “no sólo confirma que la inflación ocurrió, muchos de nosotros teníamos clara idea de que ése era el caso —dice Ogburn—, sino que nos da oportunidad de poner números a cómo exactamente ocurrió la inflación, qué la dirigió y si hay nuevas partículas y nuevos campos que participaron, así como cuál de los varios modelos de inflación es el correcto”. La fuerza con que fue detectada la señal estuvo “lejos del suave murmullo que muchos esperaban, fue un grito”. Eso tiene a la comunidad científica zumbando y así estará por años mientras revisa las evidencias de la inflación cósmica.

En 1983 me encontré en alguna FNAC parisina un librito de escasas 150 páginas escrito por el físico Steven Weinberg: Los tres primeros minutos del universo. Lo compré con ansiedad de amante. ¿Tres minutos? Ahora leemos sobre la primera cien millonésima de billonésima de billonésima de segundo…

 

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