De la presentación de Lucía Franco:A principios del siglo XXI hemos podido avanzar notablemente en el conocimiento del origen y evolución del universo, desde el Big Bang hasta el origen de los sistemas planetarios. El descubrimiento de organismos capaces de crecer en condiciones ambientales consideradas prohibitivas para el desarrollo de la vida hace menos de 30 años no sólo ha demostrado que la vida es robusta y con capacidad de desarrollarse en ambientes que considerábamos estériles, sino que ha abierto el abanico de posibilidades de encontrar vida fuera de nuestro planeta. En definitiva, la ciencia está abriendo nuevas puertas que nos permiten plantearnos si la vida en nuestro planeta es una casualidad o por el contrario es el producto de la evolución del universo y por lo tanto con posibilidad de que se haya desarrollado también en otros sistemas planetarios. Con el objetivo de analizar posibles respuestas a éste y a otros interrogantes, les invitamos a partir de hoy a que nos acompañen, de la mano del profesor Pérez Mercader, a repasar lo que conocemos del Universo, de nuestro sistema solar y de la vida en la Tierra. Trazaré para Vds. un breve perfil del profesor Juan Pérez Mercader. Él es andaluz, nació en Alcalá de Guadaira, en Sevilla, Doctor por el City College de New York y por la Universidad Complutense de Madrid. Investigó en diversas universidades americanas y posteriormente se incorporó al CSIC, donde hoy presta sus servicios como profesor de investigación. Colabora con prestigiosas instituciones científicas europeas y americanas. Los méritos y galardones obtenidos a lo largo de su carrera científica son innumerables. Por mencionar algunos, en el año 2003 recibió la Gran Cruz al mérito Aeronáutico, ha sido galardonado por la NASA, y es académico de número de la Academia Europaea de Ciencias y Artes. Ha sido fundador, y desde el año 2000 es director, del Centro de Astrobiología. Pero además de su sólida carrera científica, el profesor Pérez Mercader es un gran comunicador de la ciencia, sin duda ninguna alguna uno de los mejores. Ha apoyado siempre las iniciativas encaminadas a promover un acercamiento del mundo de la ciencia y la investigación a la sociedad, y como él predica con el ejemplo, hoy está aquí con nosotros para explicarnos la evolución del universo.
Juan Pérez Mercader - La evolución del Universo (Notas - transcripción selectiva).
Vamos a hablar de la evolución del Universo como parte de un ciclo que va desde las escalas más grandes que conocemos en el espacio y en el tiempo, a escalas más pequeñas, y en una paradoja aparente, de viaje inverso en complejidad. El Universo a grandes escalas parece muy simple. La vida es lo más complejo de los sistemas químicos, en este caso de los sistemas físicos—la química es una epiconsecuencia o una epimanifestación, una manifestación en la superficie, de la física—pero la aparición de la vida, y en particular la vida, es la manifestación más compleja que conocemos en el Universo. Vamos a hacer un viaje en los próximos días en el cual, y ahora detallaremos un pelín más para que Vds. vean la lógica y me puedan seguir, cómo está organizado este ciclo de conferencias y acto seguido, inmediatamente, nos sumergiremos para tratar de explicarles el origen del Universo, lo que conocemos hoy en día, hacia dónde vamos, cómo los conocemos, qué lecciones extraemos de ello, y cómo nos conecta con otras partes de la evolución. La lección que nos llevaremos a casa hoy es una lección muy importante, y es que los seres humanos entendemos, —empezamos a entender de una forma racional, asociada a lo que se llama método científico, que lo explicaremos muy por encima— empezamos a entender el lugar en el que estamos en el Universo, cómo se formó, empezamos a entender muchos aspectos de por qué estamos nosotros aquí, y como bien sabéis los que estáis en la audiencia, y todo el mundo lo sabe, quien entiende su pasado puede conocer mejor su futuro. No hay que olvidar nunca el pasado. Y ese pasado del universo, ese pasado de la vida, de nuestro planeta, lo queremos utilizar—ese conocimiento que vamos adquiriendo acerca de la evolución de la vida y de nuestro propio planeta, nos permitirá gestionar mejor el planeta en el que vivimos, gestionar mejor la ecología, gestionar mejor aquello que Omar Khayyám en un verso maravilloso decía, "Los animales, los pueblos, los ríos, las flores de los siete climas"—se refería a esos cuatro componentes y a otras cosas más—pero esos cuatro, verán Vds. que con lo que estamos aprendiendo sobre la evolución del universo, sobre la evolución del sistema solar, seremos mucho más capaces de predecir hacia dónde vamos, entender y gestionar mejor la vida como fenómeno en nuestro planeta, y por tanto nuestro propio bienestar. De eso es de los que se llevarán conocimiento al final del ciclo, verán el estado del arte dónde está, pero además se irán Vds. a casa pensando, estoy seguro de que ya lo piensan, que todos somos muy pequeñitos, que no somos nada, que somos realmente insignificantes, pero a su vez somos, al menos en la única vida que conocemos, que es la vida en este planeta, somos los seres con consciencia capaces de actuar sobre nuestro propio futuro de una manera positiva—y también negativa, desgraciadamente. Y lo que me gustaría transmitirles a Vds. es que ese sentido positivo parece que está casi escrito en los propios libros de la historia del universo.
El ciclo de charlas tiene seis charlas en total; la primera es "La evolución del Universo", soy yo la persona que la da, la segunda es "La formación de sistemas planetarios", también la daré yo, la tercera irá hacia "El origen de la vida", la cuarta la dará un compañero queridísimo y muy buen amigo, el profesor Ricardo Amils, de la Universidad Autónoma de Madrid, bioquímico, que también trabaja en el Centro de Astrobiología y que hablará de "Adaptación de la vida a condiciones extremas", hablaré un pelín más de esto en un momento. La siguiente la daré yo, y es de "La Coevolución de la vida en la Tierra"; yo hablaré también aquí un poco de cambio climático (eso se me ha ocurrido hoy, he oído hablar un poco de cambio climático aquí). Y finalmente, otro compañero y gran amigo mío, compañero vicedirector del Centro de Astrobiología, una persona también igualmente brillante como Ricardo Amils, pero con una formación diferente—Ricardo es bioquímico, Javier es ingeniero aeronáutico, hablará de "Tecnología para la búsqueda de vida en el Sistema Solar"—vida con v minúscula; cada vez que vean la palabra "vida" escrita en mis transparencias la verán con uve mayúscula o con uve minúscula. Cuando la vean con V mayúscula hará referencia de modo exclusivo al único ejemplo de vida que conocemos hasta ahora, que es la vida en el planeta Tierra. Cuando esté con letra minúscula será la vida en general, incluso la que no conocemos pero que hipotetizamos que debe de existir en otros lugares. Las charlas están puestas, si no se fijan en la última conferencia, en una serie que va desde el origen del universo, en una evolución que ha tenido lugar durante los últimos 13.700 millones de años, que es la edad del Universo en el que vivimos, la edad que tiene hoy, una evolución que ha hecho que el Universo vaya cambiando, vaya adaptándose a circunstancias que él mismo general, y que desembocaron hace unos 4.600 millones de años o 4.700 millones de años, en la zona del espacio-tiempo en la que nosotros habitamos, desembocaron en la formación de un sistema planetario, el único conocido hasta 1995, que es el Sistema Solar.
Hablaremos en la segunda charla de esa parte de la formación del Universo, de la formación del Sistema Solar. En un lugar aparentemente privilegiado, pero posiblemente extraordinariamente común del Universo, un planeta azul maravilloso—ese es el nombre, Planeta Azul, que se le da a la Tierra, especialmente después de que los astronautas de una misión de NASA tomaran una foto de la Tierra subiendo por el horizonte de la Luna, y se veía azul, toda ella maravillosa, de color azul. Ahí estábamos muchos de los que estamos en esta sala, estábamos en esa foto—lo que pasa es que no se nos ve, pero estamos en ese planeta azul que habían fotografiado nuestros colegas astronautas. Y ese planeta azul se caracteriza, entre otras muchas cosas, porque en él hace tres mil quinientos millones de años emergió un fenómeno que conocemos con el nombre de vida. Y, amigos y amigas, no sabemos definir con precisión, utilizando el método científico, que es el que nos permite construir puentes, aeroplanos, teléfonos móviles y aretes de titano, por ejemplo—pues no sabemos aplicar aún el método científico a la vida, a la biología, y una parte importante de la razón por la que no lo podemos aplicar es porque no entendemos el origen de la vida. Hablaremos de las teorías que están detrás, que manejamos hoy en día para explicar cómo se pudo originar la Vida en nuestro planeta—por eso es una V mayúscula.
Después, mi colega Ricardo Amils les hablará de un fenómeno, de una propiedad que caracteriza a los sistemas vivos. Los sistemas vivos se caracterizan porque se adaptan a las circunstancias. Tienen una serie de propiedades, hay nueve propiedades que las verán Vds., las describiré en los próximos días—pero se caracterizan porque se adaptan al entorno en el que están. No sabemos por qué se hace—sabemos cómo se hace en muchos casos, pero no por qué. Y lo que queremos es, y esto es parte de la misión de la ciencia, es entender, saber, el por qué de las cosas, entenderlo racionalmente. Siempre quedará una última pregunta, nunca llegaremos a entenderlo todo en un sistema totalmente cerrado, aunque sólo sea porque—y esto lo hago en homenaje a un extraordinario austríaco cuyo nombre era Kurt Gödel—decía Gödel que no hay ningún sistema lógico que sea totalmente autoconsistente. Quizá aunque sólo sea por eso, porque no hay ningún sistema lógico que sea autoconsistente, no entendamos nunca todo, todos los porqués, pero desde luego algo muy importante que tenemos que entender es cómo la vida se adapta a condiciones cualesquiera. Ricardo, que es un magnífico bioquímico, les hablará de cómo se produce esa adaptación en un entorno que es de interés para la exploración del Sistema Solar, y para comprender si ha existido vida en el Sistema Solar en algún lugar como Marte hace unos tres mil y pico de millones de años. Como creo que he comentado hace un momento, la Vida emergió—y es una palabra técnica—emergió en nuestro planeta hace 3.500 millones de años. Ricardo estudia cómo se adapta la vida hoy a condiciones extremas en el Río Tinto, 3.500 millones de años después de su origen, pero el trabajo que él hace sirve para hablarnos de esa propiedad tan especial de los sistemas vivos, la adaptación; y sirve también para inspirar a gente como Javier y a nuestros colegas jóvenes de España y allende nuestras fronteras, y allende también al otro lado del charco, etc., inclusive Australia; nos inspira a todos su trabajo, y el de todos nosotros, nos inspira para generar instrumenos que nos permitan buscar vida en el Sistema Solar. Él hablará de eso, de ese proceso de adaptación, y dedicará mucho tiempo en particular al río Tinto, a estudiar ese río y lo que vamos aprendiendo de él, y su interés para comprender un poquito el origen de la vida, su posible conexión con la vida que tuvo lugar en sus orígenes hace unos 3.500 millones de años, y de la cual nos quedan fósiles en Australia, que son muy parecidos a cosas que se ven hoy en día en Río Tinto; de todo eso y de cómo se extiende ese conocimiento para la búsqueda de vida en Marte os hablará Ricardo.
En la quinta charla yo hablaré de cómo la evolución de la vida no es algo que ocurre solamente porque la vida, como diría Calderón creo que era, es un frenesí—o Alarcón, nunca me acuerdo cuál de los dos—sino que les hablaré cómo la evolución de la vida está extremadamente influida por la propia evolución física del entorno en el cual transcurre la vida, la evolución de nuestro planeta. Por eso yo he decidido que iba a hablar (como he oído que el Blair, ahora, se ha vuelto ecologista, digo pues ya verás, voy a hablar yo un poquillo... Y hablaré de la coevolución de la vida, cómo la hemos visto... Yo no soy paleontólogo, no les voy a hablar de paleontología, les voy a hablar de los procesos evolutivos que han tenido lugar, y cómo esos procesos evolutivos de la vida se correlacionan con procesos de nuestro propio planeta, y el entorno en el que está.
Y finalmente Javier les hablará de las misiones que estamos haciendo en España para tratar de ir a buscar vida en otros lugares, en Marte en particular, la tecnología que estamos desarrollando, cómo la desarrollamos, por qué la desarrollamos y a dónde vamos. Ese día yo tambien estaré aquí, y les daré una charlita final si me deja la Fundación, un ratito, una especie de... ¿cómo se llama eso que se oye después de los conciertos? —de propina. Y sin más introducción, permítanme Vds. que comience mi charla de hoy: sé que he gastado del orden de veintitantos mimutos, pero hay que saber dónde uno está para sacarle provecho. Yo iré más rápido o más lento, a lo mejor corro de un día para otro, en función de cómo oiga los asientos.
Ahí tienen Vds. una imagen en la que les voy a explicar inmediatamente lo que hay. Esto es el Sol visto bajo un cierto tipo de luz, y junto a él, a la misma escala de tamaños, está la Tierra—éste es el tamaño que tiene la Tierra comparada con el Sol. Lo que les voy a argumentar muy rápidamente es el sitio donde estamos nosotros en el Universo, donde está la Tierra en el Universo, y después hablaremos de la propia evolución del Universo.
El Sol tiene este tamaño comparado con el de la Tierra. La Tierra es uno de varios planetas que hay en un sistema planetario que le llamamos el Sistema Solar, refiriéndonos a la estrella que está en el centro, el Sol.
Hasta 1995 no conocíamos, aunque sospechábamos que debería haber muchos sistemas planetarios, no teníamos prueba directa, observacional—de observación—de la existencia de ningún sistema planetario que no fuera el Sistema Solar. En 1995, con tecnología realmente muy sencilla, inventada por científicos suizos
y científicos de California, empezamos a descubrir sistemas planetarios. Hoy en día, con tecnología igualmente rudimentaria, once años más tarde, conocemos del orden de unos 160-170 sistemas planetarios, y unos dos centenares de planetas en esos sistemas planetarios. Pensamos—y sé la palabra que voy a utilizar lo que significa—pensamos que el Universo está preñado de planetas y de sistemas planetarios. Eso es a lo que nos lleva a imaginarnos el conocimiento que tenemos de la evolución del universo. De aquí voy a hacerles ahora un viaje, muy rápido, desde donde estamos en el Sistema Solar a donde estamos en el Universo, y después explicaré su evolución. Esto es, por lo tanto, el tamaño de la Tierra, que tiene unos 13.000 kilómetros de diámetro, y éste es el tamaño del Sol. Y aquí tienen Vds., no a escala, tienen Vds. los planetas, Mercurio, Venus, la Tierra,aquí está la Luna, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Plutón con l no está. El Sistema Solar es extraordinariamente grande, y aun así es extraordinariamente pequeño. Verán Vds. en la siguiente transparencia las escalas: en esta transparencia ven Vds. el Sistema Solar, en tamaños. Aquí está el Sol, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Neptuno, Plutón (Urano no aparece por ahí porque no cabía bien, lo hemos cambiado por Plutón) —aquí tienen Vds. lo que se llama la heliopausa, aquí tienen Vds. la Nube de Oort, que es ya parte de lo que se llama el medio interestelar, y aquí tienen Vds. la estrella más cercana.
Déjenme que les explique esto muy rápidamente. Estoy haciendo esto, una especie de trip, para llevarles de viaje por el Universo. Las unidades que están marcadas aquí —esto es un 1, esto es un 10, esto es 100, que es 10 elevado a 2, cien es un uno seguido de dos ceros, esto es 103, que es un uno seguido de tres ceros, es decir, mil; esto es un uno seguido de cinco ceros, es decir, cien mil—los que contáis penas ya lo sabéis—y esto es un millón. Esta distancia es la distancia entre la Tierra y el Sol; esta distancia se llama una unidad astronómica, la distancia entre el Sol y la Tierra. Esa distancia tarda en recorrerla la luz, la que nos llega del Sol, tarda ocho minutos y medio. Es una distancia enorme; la luz viaja a 300.000 kilómetros por segundo. Si la luz pudiera dar la vuelta a la Tierra, le daría en este tiempo, tic-tac, —un segundo más o menos—le daría en ese tiempo siete vueltas y media a la Tierra. En ocho minutos y medio llega la luz desde la superficie del Sol a la Tierra. En 10 veces ese tiempo, es decir, 85 minutos, llega la luz desde el Sol a Saturno—hablaremos de Saturno en los próximos días también, y de su satélite Titán. En cien veces ese tiempo, es decir, en 850 minutos, llega la luz, y mucho de lo que sale del Sol, a una zona que rodea al Sol, que es donde se encuentra, la luz con su presión y el material que sale del Sol, a esa distancia tan enorme del Sol, se encuentra con luz y presión que le llega de otros lugares de la galaxia en la que nosotros estamos, y se forma una especie de burbuja por equilibrio; eso se llama la heliopausa. Y a aproximadamente diez mil veces la distancia a la que está el Sol de la Tierra, hay una especie de coracita, de pequeña coraza, es como si fuera un coccoon, el capullo de un gusano de seda, y se llama la Nube de Oort. Oort era un colega de origen holandés que se dedicó a estudiar los cometas, y se inventó que debería existir, para entender sus propiedades, etc., debería existir una nube con objetos más o menos de 1 m. de diámetro, con una cantidad importantísima de agua y roca, que estarían organizados en lo que ahora se llama la Nube de Oort. Medio millón de veces la distancia entre la tierra y el sol es la distancia a la estrella más cercana, Alfa Centauro. Si Vds. miran desde muy lejos (ahora veremos cómo de lejos) del Sistema Solar al Sistema Solar, Vds. verían un pequeño capullo. En unas transparencias que hay más adelante verán Vds. imágenes captadas con el telescopio espacial de capullos como ésos que se ven en la constelación de Orión, y los verán Vds. preciosos, maravillosos. Esos son más jóvenes que nuestro sistema Solar y se ven así como más... más más; el nuestro sería muy tenue, porque el Sol ha escupido mucho de lo que había por allí, pero se vería esa especie de capullo.
Sigamos en nuestro viaje, y pasemos desde el Sistema Solar a la siguiente estructura que nos encontramos. Es ésta que ven aquí—esto es un pintura hecha a aerógrafo, pero está basada en algo que los astrofísicos han estado estudiando durante decenas de años; y es que queremos sabe la densidad de gas que hay alrededor de la Tierra. Aquí está lo que hemos visto en la transparencia anterior: está a la punta de esta línea—todo el Sistema Solar. La estrella Alfa Centauri la ven Vds. aquí cerca. La distancia que hay entre esto y esto es medio millón de veces la distancia que hay entre la Tierra y el Sol. Todo esto que hay aquí, esta especie de gran bola de gas, empezamos a tener idea de que se formó porque hace más o menos unos 4.700, 4.800, 5,000 millones de años, aquí debió de explotar una supernova. Esa supernova explotó, y por simpatía—en el sentido de los explosivos—se formó, tuvieron lugar en una zona de nubes, de gas que había aquí dentro, tuvieron lugar una serie de procesos que acabaron generando la propia formación del Sol y de los planetas. Eso es una teoría que tenemos hoy en día, pero no está todavía contrastada, aunque hay modelos de esto que se hacen por ordenador que apoyan lo que acabo de decir.
Toda esta burbuja—porque es lo que es—dentro del medio interestelar está metida a su vez dentro de algo que, cuando se lo enseñe ahora por primera vez, les resultará un poco... "extraterrestre". Pero cuando se lo enseñe en la siguiente transparencia de una forma que los que viven en un sitio oscuro seguro que la reconocen inmediatamente, dejará de sonarles extraterrestre para el resto de su vida. Todo eso está metido dentro de algo que tiene este aspecto, y que es nuestra galaxia. Esta no es nuestra galaxia—ésta es una imagen de otra galaxia, tocada por un artista, que sabe astrofísica, y que maneja el aerógrafo estupendamente. Pero que ilustra lo que es—ésta es nuestra galaxia; nuestra galaxia es un conjunto de un número muy importante de unos aproximadamente diez mil millones de estrellas como el Sol. Es un número importante. Es un número importante que se repite en otro tipo de estructuras. ¿Por qué diez mil millones de estrellas? Después les diré, dentro de un momento, que habrá del orden—que pensamos que hay del orden de diez mil millones de galaxias en el Universo. No sabemos, no entendemos, por qué ese diez mil es tan importante. El que dice diez mil dice cinco mil o dice doce mil, esto es así—pero ya bastante es que sabemos que son diez mil, y no son cien mil millones de millones. Es decir, nosotros estamos en un objeto parecido a éste, y estamos aproximadamente a dos tercios del centro. El Sol, la imagen que les he mostrado hace un momento de esa burburja en el medio interestelar, esa imagen, está metida donde pone "Sun", donde pone aquí "el Sol". Aquí existe nuestro sistema planetario. Es un lugar del espacio y del tiempo. En el propio universo, igual que en nosotros mismos, en nuestra experiencia común, hablamos siempre de espacio-tiempo; hay que hablar de un dato de edad, de cambio, de evolución, y de un dato de lugar, de espacio.
Este lugar del espacio-tiempo es donde nosotros estamos. Y aquí estamos sometidos a cantidades importantísimas de perturbaciones que se producen cuando una estrellita por aquí pasa y se se convierte en una supernova, o cuando una estrellota—que es una estrella muy mediocre, muy normal, que es el Sol, tiene un pequeño eructito, como les contaré que ocurrió hace setecientos millones de años dentro de dos charlas, ahora no—se lo digo para hacer propaganda, propaganda...Este es el entorno en el que nosotros nos encontramos. Esta es una galaxia que, como les decía hace un moemnto, ustedes están muy familiarizados con ella. Ustedes están muy familiarizados con ella aunque no la ven así—porque están metidos aquí dentro y miran, miramos generalmente, a las zonas donde hay más luz, en nuestra galaxia. Pero nuestra galaxia, si Vds. la miran de costado, a nuestra propia galaxia, lo que descubren es esto. Fíjense Vds., concentren su visión, y por treinta segundos por favor bajen la luz, concentren su visión en esta franja que pone "óptico". Si Vds. van al campo y miran en el campo al cielo, ven Vds. la Vía Láctea. Eso es equivalente a estar en la galaxia que les he puesto en la transparencia anterior y ponerse a mirar así, de costado. Cuando Vds. van al campo y miran al cielo, están realmente mirando el perfil de nuestra galaxia. Y en el óptico, en la luz con la que ven nuestros ojos, se ve de esta manera. Si Vds. mirasen en infrarrojo, si tuviesen ojos infrarrojos, verían que brilla mucho el centro; si miran Vds. en rayos X, ven zonas que brillan una barbaridad; si miran en rayos gamma, verán que hay zonas que se correlacionan con estas zonas—no del todo, pero se correlacionan (todo está a la misma escala). El infrarrojo medio sería así, el radio (se mide con antenas) verían esto... Esto responde, el que haya diferentes colores, que haya diferentes intensidades, el que dependiendo de "las gafas" con las que Vds. miren se perciba una cosa u otra, demuestra que está cambiando la galaxia, que nuestra galaxia es un objeto dinámico. Todo en el Universo cambia, todo evoluciona; no hay nada estático. Por qué es esto, no lo sabemos a ciencia cierta; pero sabemos que hay leyes que nos lo describen, como la segunda ley de la termodinámica, etc.—que nos describen este proceso. Nuestra galaxia no es, ni más ni menos, como les he adelantado hace un momentín—nuestra galaxia, que se la vuelvo a enseñar ahora mismo, recuerden que lo que les he enseñado es la vision de costado, esa es la Vía Láctea—pues nuestra galaxia no es ni más ni menos que una galaxia más en un número extraordinario de galaxias; otros diez mil millones de galaxias que acabo de mencionar.
Hace unos años, el director del Space Telescope Institute en Baltimore, un telescopio espacial—todos Vds. creen que es de la NASA, pero hay un 15 o un 25%, nunca me acuerdo cuánto es, un 15 o un 25% de la Agencia Espacial Europea, sólo que la NASA maneja mucho mejor su aparato de progaganda—pero ese telescopio espacial, su director está en Munich—ése es el centro europeo—en Baltimore, en la costa Este de Estados Unidos, es un astrofísico, y tiene tiempo, se le concede un tiempo por pegase la pringada de ser el que gestiona aquello, se le concede un tiempo importante. En 1996... bueno, todos los directores del Telescopio Espacial suelen regalar una parte de su tiempo, eso es un acto de generosidad importante—en 1996 el director dijo, "regalo mi tiempo a la comunidad para que mire al sitio más oscuro ópticamente que se ve en el cielo", y regaló un puñado de horas de observación de ese telescopio, que está fuera de la superficie terrestre, fuera de nuestra atmósfera, y que por tanto no están perturbadas sus lentes por las turbulencias del aire, de la atmósfera, etc. Y pusieron el telescopio un número de horas—12, 14, 24 horas—lo pusieron a que mirase al sitio más oscuro en la dirección de la Osa Mayor. Y fíjense Vds. qué cosa se encontró. Verán Vds. que hay puntos que no son puntos, que son zonas extensas, de color amarillo. Eso son galaxias. Son galaxias cada una de las cuales tiene del orden de 10.000 millones de estrellas. Vds. ven que no sólo hay puntos extensos en forma de galaxias de color amarillo, sino que las hay en otro color. Cada color de estas galaxias representa una edad. Esta imagen muestra la propia evolución del universo. Esta imagen, lo que se ve aquí, ocurrió cuando el universo tendría del orden de uno, o dos, o tres millones de años después del Big Bang. Les recuerdo que hoy en día tiene 13.700 millones de años [NOTA: 13.800]. El Universo era muy joven cuando esto ocurrió. Pero demuestra de una forma palpable (A) la enorme abundancia de estructuras en el Universo que son todas primas hermanas—las galaxias son todas galaxias; (B) demuestra que las galaxias van cambiando: hay una evolución, hay un cambio.
Yo insisto en esto no porque en España tengamos el problema que tienen en Oklahoma o que tienen en Kansas o que tienen en Arkansas, en Estados Unidos, con la evolución: en España afortunadamente no existe ese problema, lo cual es un tributo a todos nosotros y a nuestra cultura, que no somos tan supersticiosos. Lo digo porque es importante que quede bien claro que todo en el Universo cambia, que todo evoluciona. Y es más, en el siglo XX, desde principios del siglo XX, hemos empezado a descubrir las leyes que controlan esa evolución del universo a grandes escalas. A finales del siglo XX, amigas y amigos, hemos empezado a comprender esas leyes cómo se engarzan entre ellas para ir desde las escalas mayores del universo, que son más fáciles de entender, porque hay una aparente simplicidad allí, son más fáciles de describir, las ecuaciones son más sencillas; hemos empezado a entender la formación de sistemas planetarios. Y a finales del siglo XX, principios del siglo XXI, estamos empezando a, tímidamente, dar los primeros pasos para entender cómo pudo emerger la química asociada al origen de la vida. Esa evolución es algo que queremos entender porque queremos saber a dónde vamos. Y queremos saber qué tenemos que medir, qué tenemos que conocer, para saber a dónde vamos.
A escalas un poquito mayores que éstas nos encontramos con algo muy importante también—algo que ya no se ve la estructura en sí misma, no se ven galaxias como las que ven Vds. puestas allí; lo que se ve a escalas un poquito mayores es algo que, traducido a colores, tiene este aspecto. Déjenme que les explique en detalle qué es lo que están viendo, cómo se correlaciona con lo anterior, y lo que significa. Esto que ven Vds. aquí se llama el fondo de radiación de microondas. Todos ustedes lo conocían, pero no sabían que era esto. Y lo conocían porque cuando han intentado oír un partido de fútbol, u oír noticias en frecuencia modulada, o en AM, en cualquier sitio, oyen un ruido—"shshshss"—cuando no están sintonizando alguna emisora. Ese ruido es un ruido que llega en microondas. Ese ruido de microondas es un ruido que se sabe que, independientemente de la dirección en la que uno mire en el Universo—esto que ven aquí representado, esta especie de óvalo, es una manera un poco sádica de representar la bóveda celeste, toda ella—independientemente de la dirección en la que miren, Vds. oyen ese ruido, "shshshshs". Que fue un problema muy importante que se encontraron las compañías de telecomunicaciones norteamericanas, que quisieron resolver y no pudieron resolver, no sabían a qué se debía. Y unos científicos que habían propuesto que el Universo comenzó—ahora les explicaré en mucho más detalle esto—que el Universo comenzó en una época en la que era muy pequeño y estaba muy caliente, lo que llamamos la época del Big Bang, ahora entraremos a eso—esos científicos decían que si el Universo comenzó cuando era muy joven siendo extraordinariamente pequeó, más pequeño que un átomo, pues empezó a expandirse, porque estaba muy caliente, y al irse expandiendo se fue enfriando, y llegó un momento en que, al enfriarse, había zonas que debído a unos cambios debidos a la naturaleza de los átomos, lo que se llama la mecánica cuántica, había zonas en las que había más energía, la energía es masa por velocidad de la luz al cuadrado, donde estaba más caliente, y esas zonas había más energía; había más masa; donde hay más masa hay más fuerza de la gravedad, y en esos sitios se concentraría la masa.
Esa predicción—ahora volveré y entraré en más detalle, porque me interesa muchísimo que se enteren, esa predicción se hizo en 1948-1950. El descubrimiento de este fondo de radiación de microondas como tal, pero no con este nivel de detalle, se hizo en 1969, y las personas que lo descubrieron, que se llamaban Bob Wilson y Arno Penzias, recibieron el Premio Nobel de Física en el año 79. En los años 80, George Smoot y otros colaboradores construyeron un instrumento que se montó en un satélite de NASA que se llamaba COBE, que permitía descubrir, que permitía detectar, pequeñas variaciones en el fondo de radiación de microondas, que se creía que era totalmente homogéneo. Y eso es lo que ven Vds. aquí representado. Esta es la imagen que tenía el Universo en el momento en que, en su expansión, al irse expandiendo aumentaba de tamaño, su densidad bajaba, y se hizo transparente a la luz. Es una foto fija del Universo cuando tenía 380.000 años. Ése es el aspecto que tenía, y eran microondas. Más allá no podemos ver, porque el Universo era tan compacto que la luz no podía traspasarlo. Y aquí tenemos unos datos importantísimos acerca de cómo se pudo formar la estructura del Universo. Les he dicho que estaba más caliente; recuerden Vds., he dicho "hay sitios donde debería estar más caliente", y no todo estaba uniformemente caliente, porque era cuántico, en la mecánica cuántica todo fluctúa, y había fluctuaciones de temperatura en el tejido del espacio-tiempo. Esas fluctuaciones son las que están medidas aquí. Energía: cuanto más caliente está algo, más alta la temperatura, más energía tiene; cuanta más energía tiene, recuerden Vds. que e, energía, es masa por la velocidad de la luz al cuadrado. Masa es más fuerza de gravedad: luego, allí es donde se va a acumular la materia. Y es allí donde se acumuló la materia y acabó generando las galaxias que les he mostrado en la transparencia anterior.
La estructura del Universo que hoy en día manejamos está basada en lo que ven Vds. allí descrito, en ese descubrimiento que le ha valido el Premio Nobel a Smoot y a otra persona este año, y nos permite dar una imagen del Universo que es jerárquica; vemos el Universo como constituido a grandes escalas por esa radiación de fondo de microondas—esto es unos 400.000 años después del Big Bang—cúmulos de galaxias, galaxias de diversos tipos; en el interior de las galaxias hay cúmulos de estrellas. Una galaxia tiene del orden de 10.000 millones de estrellas, un cúmulo de [estrellas] puede llegar a tener como uno de estos un cuarto de millón de estrellas; estos son cúmulos globulares, hay otros que se llaman cúmulos abiertos, que tienen muchas menos estrellas—como éste que está en las Pléyades, que las pueden ver Vds. esta noche si salen, en un lugar oscuro. Hay otros lugares en nuestra galaxia, que es parecida a ésta, hay nubes de gas y de polvo, como ésta que ven Vds. que forma el medio interestelar, y que son lugares donde sabemos hoy en día que se sintetizan moléculas complejas, moléculas de cianógeno, de una serie de materiales—una serie de materiales que, quizá, son de donde vinieron las proteínas que están en el pelo que Vds. tienen. Mi padre, que era un cachondo, decía "somos polvo de estrellas". Aquí tienen Vds. hoy en día formado, tienen Vds. fotografías, lugares donde se están formando planetas, donde sabemos que se andan formando planetas. Esos lugares que hoy en día sabemos que se van formando planetas los hemos empezado a descubrir hace muy poco tiempo, y aquí tienen Vds. la estructura última en lo que se refiere a la evolución astrofísica del universo, que es nuestro propio sistema planetario, el sistema Solar en el que nosotros vivimos, que es uno de entre muchos. Ésa es la estructura jerárquica que manejamos para el Universo.
Hay algo muy importante que les acabo de meter por la puerta de atrás. Y es que en la propia evolución del Universo, en ese devenir evolucionando del universo (...) el universo va cambiando constantemente y se va reorganizando y gestionando su propia estructura. Hoy en día sabemos que la evolución del Universo que les acabo de contar aquí, desde el propio Big Bang, a la radiación de fondo de microondas, a la generación de cúmulos de galaxias, de galaxias, de estrellas, de cúmulos—de estrellas que reprocesan el material y acaban obteniendo elementos cada vez más pesados a partir de los más ligeros, que ahora les explicaré en un momento—todo ese material se reprocesa una y otra vez, aquí, hace 4.600 millones de años, se formó un sistema planetario que es el Sistema Solar.
Y aquí, por razones que no sabemos, hace 3.500 millones de años empezaron a aparecer formas de química autoorganizada que subieron finalmente a la superficie del planeta, y aquí estamos ahora nosotros con nuestra consciencia, tratando de entender con misiones espaciales de dónde venimos, y tratando de proteger a los que nos acompañan en esta nave que llamamos Tierra, en la evolución del Universo, a otras especies, como por ejemplo el pobrecito lince y otras especies que están amenazadas y que probablemente no tengan remedio y desaparezcan. Pero nosotros tratamos, y tenemos además la obligación, de ser conscientes de todo ello y de entenderlo. En ese proceso evolutivo hay algo en común: la evolución del Universo, la evolución de la vida en nuestro planeta. Hay algo que no entendemos tampoco, y es por qué se va de situaciones de mayor simplicidad a situaciones de mayor complejidad—no lo entendemos, no entendemos ese proceso. Eso es parte de la investigación que hacemos, pero dénse Vds. cuenta de que la evolución del Universo y la evolución de la vida se juntan precisamente en la zona del origen de la vida. Es allí donde se junta el legado de Einstein, la evolución del Universo, con el legado de Darwin, la evolución de la vida.Es muy importante tener eso presente.
Antes les he dicho que el Universo ha ido evolucionando y ha ido cambiando conforme ha ido transcurriendo el tiempo. Déjenme que se lo muestre muy rápidamente—más que ser exhaustivo me interesa dejar los mensajes muy claros; creo que es más importante cubrir menos material pero dejar los mensajes clarísimos (...). Aquí tienen Vds. la época del Big Bang, el Universo extraordinariamente pequeño, más pequeño que una uña, más pequeño que un átomo, más pequeño que un protón, más pequeño que lo más pequeñísimo que Vds. se puedan imaginar. Todo eso tenía dentro todo lo que hoy en día constituye al Universo. Estaba todo muy caliente; por tanto el estado de la materia que había entonces era muy diferente a como la vemos hoy en día. Está muy caliente; cualquier cosa que está muy caliente Vds. saben que se dilata, se expande—el Universo estaba tan caliente que empieza a expandirse. Conforme se expande, se enfría; al irse enfriando se condensa en otros componentes. Cuando el Universo tenía menos de un minuto, se formaron todos los protones que componen todos los átomos de su cuerpo.Y en particular, todos los átomos de hidrógeno que están dentro de tus cejas, se formaron cuando el Universo tenía menos de un minuto. No el helio que está en el Sol; no el litio que está en las pilas de su reloj—el helio y el litio tuvieron que esperar aproximadamente dos minutillos más.
En los tres primeros minutos de la historia del Universo se formó, además de ese hidrógeno que acabamos de comentar, se formó el helio, que compone una parte importantísima del Sol, y el litio, una parte del cual está en las pilas de su reloj. El oxígeno que yo estoy respirando, el carbono que es el que hace que las nanomáquinas que son mis células funcionen, el fósforo, el magnesio, el hierro, etc., no existían entonces. Ese material, el hidrógeno, el helio y el litio, se llaman los elementos primigenios. Esos tres elementos entendemos hoy en día perfectamente cómo funcionan. Y lo entendemos tan bien, que somos capaces de recrear en grandes máquinas que hemos construido los seres humanos, como por ejemplo en el CERN, en Ginebra, somos capaces de recrear por un período de tiempo cortísimo esa época de la historia del Universo. Estrellamos materia contra materia, y al estrellarla se recrean condiciones análogas a esas. Y somos capaces de hacer medidas que nos permiten inferir cómo debió de ser la historia del Universo y predecir, en experimentos que hacemos en aceleradores de partículas, predecir cómo puede ser ese fenómeno. Y lo podemos ver refrendado, lo que se predice, cuando miramos al cielo. Tenemos un sistema que es autoconsistente, que mezcla la física de lo muy grande, la física del Universo a grandes escalas, con la física de lo muy pequeño, las colisiones en los átomos del CERN. Y somos capaces de predecir la cantidad, la abundancia relativa de hidrógeno, de helio y de litio, y somos capaces de predecirlo con una precisión absolutamente extraordinaria. Y esa precisión tan absolutamente extraordinaria es uno de los grandes triunfos que los seres humanos tenemos en nuestro haber.
Hoy en día sabemos que hay unos componentes fundamentales en el Universo, que son cuatro: 1) la materia que lo compone (nosotros somos una manifestación de esa materia reorganizada); 2) las fuerzas que actúan entre esa materia; 3) el vacío; y 4) algo muy importante que juega el papel del ruedo en una plaza de toros: el propio espacio-tiempo. Los cuatro componentes básicos del Universo los tienen Vds. escritos ahí—
- el espacio-tiempo
- el vacío
- la materia (compuesta de quarks y leptones)
- y cuatro fuerzas:
- La gravitatoria
- La débil
- La electromagnética, y
- La fuerte.
Con estas cuatro fuerzas explicamos todo lo que conocemos hasta ahora. Hay algunas cosas que no las entendemos bien; y como no las entendemos bien, pues hay que postular. Y algunos postulan de la existencia de otras fuerzas. Pero aquí en ciencia es el método tomista: hay que meter la mano en la llaga, y si no, no me lo creo. Y eso es algo muy importante; eso es algo muy importante en ciencia. Pero con estas cuatro fuerzas describimos todo lo que conocemos.
La materia que conocemos hoy en día sabemos que está compuesta por protones y neutrones, y esos protones y neutrones tienen a su vez en su interior unas partículas que no sabíamos que existían, y que el cerebro de un ser humano se inventó en 1964—sesenta y tres / sesenta y cuatro— se lo inventó porque de esa manera él se daba cuenta de que un desorden extraordinario que había en los datos experimentales en la física, se reducía todo y se explicaba todo si se postulaba que en el interior de los protones y neutrones había lo que se llaman quarks. Unos años más tarde, cinco años más tarde, se hizo un experimento, y se descubrió que la predicción de esta persona, un señor que se llama Murray Gell-Mann, pues era correcta. Y le dieron el Premio Nobel en solitario. Desde que se le propuso el Premio Nobel hasta que se lo dieron transcurrieron menos de seis meses—¡inaudito!
Sabemos por tanto que todos los protones y neutrones están compuestos de quarks. Y hay otras partículas como los electrones y neutrinos, etc., que son partículas ligeras, que reciben el nombre de leptones. En griego, leptos quiere decir ligero—leptones.
El otro componente es el vacío; el vacío es la ausencia de materia y de fuerzas. Y sabemos hoy en día que el vacío es excitable. Si uno le inyecta energía al vacío, el vacío por así decirlo se cabrea, se excita, y se desexcita en un tiempo muy corto, y vomita materia y lo opuesto a la materia—su antimateria. Cuando el Universo comenzó, había la misma cantidad de materia que de antimateria; pero igual que visteis esas fluctuaciones pequeñitas en la energía del espacio-tiempo, pues había otras fluctuaciones pequeñitas en algún sitio—esto no lo sabemos a ciencia cierta, lo que digo a continuación, pero es la teoría más aceptada—había unas fluctuaciones pequeñitas en algunos lugares del espacio-tiempo en las que dominaba la materia frente a la antimateria. Y eso como las mentiras que no echan casa, fue creciendo, creciendo, creciendo, y acabó dominando la materia en muy poco tiempo. Eso es importante tenerlo presente. El vacío hoy en día lo podemos excitar y acaba generando materia y antimateria que la podemos ver y medir.
El espacio-tiempo es, decía, como el ruedo en una plaza de toros en el cual transcurren estas interacciones entre la materia descritas por estas fuerzas. La fuerza gravitatoria afecta a todo lo que tiene energía, y todo tiene energía. La fuerza débil sólo afecta a los leptones y a los quarks. La fuerza electromagnética le afecta a todo, es la fuerza que describe la luz; y la fuerza fuerte sólo afecta a los quarks.
La fuerza gravitatoria es responsable de la estructura del Universo. Y fue Einstein el que nos dió la noción de cómo la estructura del Universo está ligada a la fuerza gravitatoria y al espacio-tiempo; se lo contaré en un momento. La fuerza débil es responsable de los fenómenos de radioactividad. Fenómenos de radioactividad que se dan, por ejemplo, cuando se desintegra algo en un reloj de aquellos que tenían elementos radiactivos, etc. La fuerza electromagnética es responsable de la luz que vemos, y la fuerza fuerte es responsable de la variedad de elementos que existen en la Tabla Periódica de los Elementos.
A base de esos cuatro componentes de la materia, que está aquí descrita toda ella, todos los leptones y los quarks que se organizan en tres familias, y las propiedades de las fuerzas, que están aquí descritas, las cuatro fuerzas—la fuerza gravitatoria, la débil, la electromagnética y la fuerte—somos capaces de construir algo extraordinario: un edificio que nos permite entender cómo se fue formando la materia, que nos permite entender cómo están constituidos los átomos, cómo están consituidos los núcleos. Pero más importante todavía, después de entender todo eso, hemos descubierto lo siguiente, y es que la historia, es decir, la evolución en el tiempo, y la morfología del Universo, es decir las estructuras que aparecen en el Universo conforme evoluciona, van juntos. Y en ese proceso de evolución y de cambio de la materia [en] la evolución del Universo, es como han ido pasando estructuras diversas a lo largo de la historia del Universo.
Aquí la tienen Vds. puesta de nuevo: el Big Bang—en un período de tiempo muy corto, cortísimo, entre 10-44 y 10-37 segundos (10-44es un cero, una coma, cuarenta y tres ceros y en el lugar 44, un 1)—pues entre ese tiempo y 10-37 segundos el Universo se expandió poco, pero un momento después, entre 10-35 y 10-37 segundos, se expandió millones de veces en su tamaño, no sabemos exactamente por qué, aunque empezamos a tener una idea. La materia estaba toda hecha a base de quarks y leptones, materia y antimateria; en determinado momento solamente quedó materia, y la parte de la antimateria se quedó captada, capturada, en el interior de núcleos, de protones y neutrones como los que vemos hoy en día. Poco a poco fue evolucionando la materia, y para cuando tenía los tres primeros minutos, se generaron los primeros núcleos de elementos ligeros: el hidrógeno y sus isótopos, el helio y sus isótopos, y el litio y sus isótopos. Siguió el Universo, era extraordinariamente denso, pero se siguió expandiendo; era tan denso que la luz no lo podía transpasar. Y para cuando tenía unos 390.000 años, o sea, unos 400.000 años más o menos, su tamaño había crecido lo suficiente y su densidad había bajado los suficiente para que la luz lo pudiese pasar; se hizo transparente y es la foto que os enseñé antes de la radiación de fondo de microondas. El Universo siguió evolucionando; la materia se fue adaptando a sí misma, a las circunstancias que había, y fue generando galaxias, fue generando medio interestelar, medio que queda entre las estrellas; esos materiales primigenios se fueron metiendo en el interior, se fueron reorganizando entre ellos, formando grandes nubes de gas que acabaron generando elementos más pesados por procesos de fusión nuclear, generando estrellas, que vomitaban a veces en forma de supernovas, y poco a poco se fueron generando grandes nubes de gas que ahora veréis en una foto (...sé que me estoy extendiendo mucho, pero como no oigo ruido, yo hablo... ahora acabo, en cinco minutos)...
Y aquí estamos nosotros ahora, 13.700 millones de años después, tratando de entender nuestro origen, y dónde estamos, y de dónde venimos. (A la Fundación le daré una copia de mis transparencias para que las distribuya entre quien las quiere estudiar o ver, eso lo haré el último día —NOTA JAGL: Las ilustraciones añadidas a esta transcripción vienen de otras fuentes, si bien son en líneas generales similares). Hoy en día, amigas y amigos, tenemos un edificio, les decía hace un momento, extraordinariamente coherente. No entendemos por qué se produjo el Big Bang, pero sí entendemos mucho de lo que ocurrió después del Big Bang. Sabemos que se enfrió el Universo; sabemos que las interacciones empezaron a actuar en la materia que existía; y el genio del colega Einstein, Albert Einstein, en mitad del fragor de la Primera Guerra Mundial, hacia 1914, empezó a decir, "¿y la fuerza de la gravedad, cómo funciona?"
Y se hizo él la siguiente composición de lugar. Dijo, "si el espacio-tiempo fuera curvo, y yo fuera una hormiguita (...)"—el espacio-tiempo tiene cuatro dimensiones, que son alto, ancho, profundo, y la del tiempo, tic-tac, tic-tac... Son muy diferentes, en el espacio me puedo mover hacia adelante, hacia atrás, puedo hacer la yenka, puedo ir a la derecha, luego a la izquierda, ¿no? En el tiempo solamente nos movemos hacia adelante, no podemos ir atrás—¡ya quisiéramos ir atrás! Aunque para qué... —Imagínenese el espacio-tiempo en lugar de en cuatro dimensiones, en dos dimensiones... Ah, tengo aquí un espacio-tiempo, que es mi chaqueta—un espacio-tiempo estupendo, y yo sin saberlo—Imagínense ustedes un espacio-tiempo plano, éste: en lugar de cuatro dimensiones, dos dimensiones nada más. Imagínense Vds. que son una hormiguita, y esto es plano—se mueve la hormigita, está plano. Viene la hormiguita por aquí, la hormiguita no nota nada—pero imagínense Vds. que tuviera esto un pinchazo aquí—que tuviera un poquito curvo aquí—. La hormiga viene por aquí, por la parte plana, y ella tan tranquila; pero cuando llega aquí, dice—joder, ¡que me resbalo! La hormiguita siente de pronto una fuerza, una atracción (...) y dice, habrá aquí algo a lo cual yo respondo. El propio movimiento de, por ejemplo, un cuerpo que se cae, el teléfono lo suelto y se cae, podría interpretarse como el teléfono que se mueve en un espacio-tiempo curvo. Nosotros sabemos, que esto se cae porque es la fuerza de gravedad la que atrae, la fuerza de la gravedad de la Tierra. La idea que tuvo Einstein fue suponer que la masa, cuando se pone en el espacio-tiempo, lo deforma, y lo curva. Si viene la hormiguita por aquí arriba, por la parte plana y se encuentra aquí de pronto con una curvatura, va hacia alla—esa curvatura la pudo hacer, por ejemplo, el Sol. Eso es lo que se inventó Einstein que debía de pasar en el Sistema Solar. Él pensaba que la razón por la que la Tierra da vueltas al Sol es algo idéntico a lo que ocurriría si yo tuviese el Sol en el centro de un espacio-tiempo curvo y tuviese una pelotita aquí que le daba un golpecito, y empezaría a dar vueltas—esa pelotita a la que le doy un galetito y empieza a dar vueltas es la Tierra. Ése fue el genio de Einstein. Y ese genio dice, Bueno, pues si esta noción de que el espacio-tiempo es curvo se la aplico al Sistema Solar, se aplicó y se vio que era correcto, pues dice, jo, pues quién me impide aplicárselo al Universo en general. Y entonces se escribieron unas ecuaciones que se llaman las ecuaciones de Einstein, y esas ecuaciones de Einstein hoy en día las puedo escribir, se las puedo enseñar a Vds. —están escritas allí. No importa el detalle; lo que dice es que la curvatura del espacio-tiempo, es decir, la fuerza de la gravedad, está relacionada con cuánta materia hay, y está relacionada con el propio espacio-tiempo, y con el tiempo que lleva funcionando. Y uno puede coger esas ecuaciones y resolverlas. Está aquí escrito... pasar de aquí a aquí no es trivial, y hay miles de pasos entre medio, pero simplemente para que Vds. vean cómo se resume todo esto. Y Vds. pueden entonces coger y meter esas ecuaciones en un ordenador, o estudiarlas, a mano—estudiarlas a mano es lo que hacen gente como yo.
Y se descubre que el universo tiene que estar organizado como en burbujas. Esto [que ven] no es una burbuja del universo—esto son pompas de jabón. Lo he cogido de un sitio de Internet, para que vean Vds. que donde las pompas de jabón se juntan, se ven esta especie de rayitas, ¿verdad? Estas son las ecuaciones de Einstein. Esto que tienen aquí Vds. a su izquierda es una foto tomada por mis colegas en Nuevo Méjico, utilizando lo que se llama el Sloan Digital Sky Survey—éstos han construido un telescopio que tiene miles de espectrómetros dentro del telescopio—una tecnología superavanzada, que ahora se está aplicando a medicina. Pero esos miles de espectrómetros, lo que quiere decir es que cuando se ve una imagen en el telescopio, pues en cada sitio donde haya una imagen, se puede estudiar el espectro, se pueden ver los colores. Y se han dedicado a tomar fotos del cielo. Y ven Vds. aquí, en cada punto de colores ven galaxias, detectadas por ese telescopio que está en New Mexico. Y ven Vds. esas galaxias, esos puntitos, de diferentes colores, que quiere decir que unas son más antiguas y otras son más modernas. Entonces, un colega (que es un tipo listo) ha cogido y ha dicho, "voy a ver la energía cómo está distribuida, y donde esté distribuida le voy a poner esta especie de miasma que ven Vds. aquí encima, como si fueran pompas de jabón. Fíjense Vds. que éstas son galaxias, que la luz tarda cientos de millones de años en ir de una a otra. Fíjense Vds. que se organiza todo de nuevo como en burbujas. Pero fíjense Vds. que forman como paredes cuando se chocan dos burbujas. Eso es lo que se observa, lo que tienen aquí a la derecha suya. Lo que tienen Vds. aquí a la izquierda es cómo un científico se imagina que debían ser las semillas de materia a partir de las cuales se pudieron formar galaxias de ésas. Lo que van Vds. a ver en la animación que les voy a poner a continuación es estas ecuaciones de Einstein, dejando que evoluciones este material como si fueran los componentes del Universo. Espero que no me deje a la altura del betún mi Macintosh...
Ahí tienen Vds. de nuevo, evolucionando, la materia; y fíjense Vds. cómo ella solita va formando estructuras parecidas a éstas... ¡Son idénticas! Pero muy importante:cualitativamente idénticas. Esas son las ecuaciones de Einstein: nos dicen, nos describen, cómo evoluciona el Universo. Esta evolución del Universo hoy en día nos permite entender no sólo cómo se han formado las galaxias, cómo se han formado cosas como éstas, sino que también nos permite entender en gran detalle—y me quedan dos minutos para terminar la charla de hoy; les prometo que el próximo día seré menos largo—nos permiten entender hoy en día cómo se forman regiones de polvo como éstas en el cielo, que son verdaderos semilleros de planetas; nos permiten entender cómo esas estrellas se han ido organizando entre ellas; nos permiten entender cómo se originó la Tabla Periódica de los Elementos (junto con la física nuclear)—y nos permiten entender, amigas y amigos, cómo en el espacio que queda entre las estrellas, en el medio interestelar, probablemente existan las semillas necesarias a partir de las cuales emergió la vida en nuestro planeta.
Quisiera terminar con estas pequeñas conclusiones.Hoy en día conocemos los componentes esenciales del Universo. Y globalmente somos capaces de describir la historia del Universo, su morfología y los principios físicos que controlan a ambas. En particular, sabemos que la historia y la morfología del Universo van juntas. Y la hacemos, esa descripción, la hacemos en base a una descripción en matemáticas, una descripción sintética, en la que una enorme complejidad la comprimimos en una serie de ecuaciones muy sencillas y enprimeros principios. Hemos descubierto además que la evolución del Universo—de galaxias, de estrellas, etc.—está presidida por unos principios universales que tienen que ver con leyes como la conservación de la energía, etc., y que son universales, que operan igual en todos los sitios del Universo. Y no porque hayamos estado allí, sino porque si hacemos esta hipótesis entendemos el 90% del Universo; si no la hacemos, no entendemos nada.
El Universo, sabemos hoy en día, tiene unos 13.700 millones de años; y sabemos además que está en expansión acelerada—eso lo sabemos desde hace un año y pico o dos años. Sabemos además cómo ocurre esto, pero no sabemos qué es lo que lo acelera, y nos genera profundos problemas—profundos problemas con incógnitas muy básicas que no sabemos responder todavía, acerca del vacío y de la energía que hay dentro. Las ideas genéricas que tenemos acerca de cómo se forman sistemas planetarios se han corroborado en gran parte, y conocemos muchos sistemas planetarios; pero sabemos que deben existir muchos más. De los cuales hablaré en la charla del próximo día. Además, tenemos algo muy importante: tenemos constatado que el Universo ha evolucionado, que ha cambiado su aspecto y su estado en función del tiempo y del entorno.
Y también sabemos (y hablaremos el próximo día de esto) que la evolución del Universo comparte una gran cantidad de esos principios universales que subyacen a la propia evolución de la vida y del universo; y nos hacemos la pregunta de si existe alguna conexión, y si esa conexión se puede constatar a través del origen de la vida.
Sea como sea, amigas y amigos, me gustaría dejarles con esas conclusiones, con lo que han visto de lo que somos capaces de reproducir de la evolución del Universo, pero también con algo para que reflexionen de un gran español. Nos decía George Santayana (—de origen español, aunque murió en Roma donde vivió una parte importante de su vida, y otra parte importante la vivió en los Estados Unidos, en Harvard, en Boston)—"El origen de las cosas, si es que tienen un origen, no me puede ser revelado, si es que puede serlo, hasta que haya viajado muy lejos de ese origen, y con muchas revoluciones del Sol, que han de preceder a mi primer amanecer. Conforme aparece la luz, ésta deslumbra a la vela. Quizás las cosas no tengan ni tan siquiera un origen, un antecedente más simple a partir del cual han evolucionado, sino más bien una sucesión interminable de complejidades diferentes". Eso es lo que estamos aprendiendo de la evolución del Universo hasta hoy en día. Muchas gracias por su atención y su paciencia; buenas noches.
Y aquí estamos nosotros ahora, 13.700 millones de años después, tratando de entender nuestro origen, y dónde estamos, y de dónde venimos. (A la Fundación le daré una copia de mis transparencias para que las distribuya entre quien las quiere estudiar o ver, eso lo haré el último día —NOTA JAGL: Las ilustraciones añadidas a esta transcripción vienen de otras fuentes, si bien son en líneas generales similares). Hoy en día, amigas y amigos, tenemos un edificio, les decía hace un momento, extraordinariamente coherente. No entendemos por qué se produjo el Big Bang, pero sí entendemos mucho de lo que ocurrió después del Big Bang. Sabemos que se enfrió el Universo; sabemos que las interacciones empezaron a actuar en la materia que existía; y el genio del colega Einstein, Albert Einstein, en mitad del fragor de la Primera Guerra Mundial, hacia 1914, empezó a decir, "¿y la fuerza de la gravedad, cómo funciona?"
Y se hizo él la siguiente composición de lugar. Dijo, "si el espacio-tiempo fuera curvo, y yo fuera una hormiguita (...)"—el espacio-tiempo tiene cuatro dimensiones, que son alto, ancho, profundo, y la del tiempo, tic-tac, tic-tac... Son muy diferentes, en el espacio me puedo mover hacia adelante, hacia atrás, puedo hacer la yenka, puedo ir a la derecha, luego a la izquierda, ¿no? En el tiempo solamente nos movemos hacia adelante, no podemos ir atrás—¡ya quisiéramos ir atrás! Aunque para qué... —Imagínenese el espacio-tiempo en lugar de en cuatro dimensiones, en dos dimensiones... Ah, tengo aquí un espacio-tiempo, que es mi chaqueta—un espacio-tiempo estupendo, y yo sin saberlo—Imagínense ustedes un espacio-tiempo plano, éste: en lugar de cuatro dimensiones, dos dimensiones nada más. Imagínense Vds. que son una hormiguita, y esto es plano—se mueve la hormigita, está plano. Viene la hormiguita por aquí, la hormiguita no nota nada—pero imagínense Vds. que tuviera esto un pinchazo aquí—que tuviera un poquito curvo aquí—. La hormiga viene por aquí, por la parte plana, y ella tan tranquila; pero cuando llega aquí, dice—joder, ¡que me resbalo! La hormiguita siente de pronto una fuerza, una atracción (...) y dice, habrá aquí algo a lo cual yo respondo. El propio movimiento de, por ejemplo, un cuerpo que se cae, el teléfono lo suelto y se cae, podría interpretarse como el teléfono que se mueve en un espacio-tiempo curvo. Nosotros sabemos, que esto se cae porque es la fuerza de gravedad la que atrae, la fuerza de la gravedad de la Tierra. La idea que tuvo Einstein fue suponer que la masa, cuando se pone en el espacio-tiempo, lo deforma, y lo curva. Si viene la hormiguita por aquí arriba, por la parte plana y se encuentra aquí de pronto con una curvatura, va hacia alla—esa curvatura la pudo hacer, por ejemplo, el Sol. Eso es lo que se inventó Einstein que debía de pasar en el Sistema Solar. Él pensaba que la razón por la que la Tierra da vueltas al Sol es algo idéntico a lo que ocurriría si yo tuviese el Sol en el centro de un espacio-tiempo curvo y tuviese una pelotita aquí que le daba un golpecito, y empezaría a dar vueltas—esa pelotita a la que le doy un galetito y empieza a dar vueltas es la Tierra. Ése fue el genio de Einstein. Y ese genio dice, Bueno, pues si esta noción de que el espacio-tiempo es curvo se la aplico al Sistema Solar, se aplicó y se vio que era correcto, pues dice, jo, pues quién me impide aplicárselo al Universo en general. Y entonces se escribieron unas ecuaciones que se llaman las ecuaciones de Einstein, y esas ecuaciones de Einstein hoy en día las puedo escribir, se las puedo enseñar a Vds. —están escritas allí. No importa el detalle; lo que dice es que la curvatura del espacio-tiempo, es decir, la fuerza de la gravedad, está relacionada con cuánta materia hay, y está relacionada con el propio espacio-tiempo, y con el tiempo que lleva funcionando. Y uno puede coger esas ecuaciones y resolverlas. Está aquí escrito... pasar de aquí a aquí no es trivial, y hay miles de pasos entre medio, pero simplemente para que Vds. vean cómo se resume todo esto. Y Vds. pueden entonces coger y meter esas ecuaciones en un ordenador, o estudiarlas, a mano—estudiarlas a mano es lo que hacen gente como yo.
Y se descubre que el universo tiene que estar organizado como en burbujas. Esto [que ven] no es una burbuja del universo—esto son pompas de jabón. Lo he cogido de un sitio de Internet, para que vean Vds. que donde las pompas de jabón se juntan, se ven esta especie de rayitas, ¿verdad? Estas son las ecuaciones de Einstein. Esto que tienen aquí Vds. a su izquierda es una foto tomada por mis colegas en Nuevo Méjico, utilizando lo que se llama el Sloan Digital Sky Survey—éstos han construido un telescopio que tiene miles de espectrómetros dentro del telescopio—una tecnología superavanzada, que ahora se está aplicando a medicina. Pero esos miles de espectrómetros, lo que quiere decir es que cuando se ve una imagen en el telescopio, pues en cada sitio donde haya una imagen, se puede estudiar el espectro, se pueden ver los colores. Y se han dedicado a tomar fotos del cielo. Y ven Vds. aquí, en cada punto de colores ven galaxias, detectadas por ese telescopio que está en New Mexico. Y ven Vds. esas galaxias, esos puntitos, de diferentes colores, que quiere decir que unas son más antiguas y otras son más modernas. Entonces, un colega (que es un tipo listo) ha cogido y ha dicho, "voy a ver la energía cómo está distribuida, y donde esté distribuida le voy a poner esta especie de miasma que ven Vds. aquí encima, como si fueran pompas de jabón. Fíjense Vds. que éstas son galaxias, que la luz tarda cientos de millones de años en ir de una a otra. Fíjense Vds. que se organiza todo de nuevo como en burbujas. Pero fíjense Vds. que forman como paredes cuando se chocan dos burbujas. Eso es lo que se observa, lo que tienen aquí a la derecha suya. Lo que tienen Vds. aquí a la izquierda es cómo un científico se imagina que debían ser las semillas de materia a partir de las cuales se pudieron formar galaxias de ésas. Lo que van Vds. a ver en la animación que les voy a poner a continuación es estas ecuaciones de Einstein, dejando que evoluciones este material como si fueran los componentes del Universo. Espero que no me deje a la altura del betún mi Macintosh...
Ahí tienen Vds. de nuevo, evolucionando, la materia; y fíjense Vds. cómo ella solita va formando estructuras parecidas a éstas... ¡Son idénticas! Pero muy importante:cualitativamente idénticas. Esas son las ecuaciones de Einstein: nos dicen, nos describen, cómo evoluciona el Universo. Esta evolución del Universo hoy en día nos permite entender no sólo cómo se han formado las galaxias, cómo se han formado cosas como éstas, sino que también nos permite entender en gran detalle—y me quedan dos minutos para terminar la charla de hoy; les prometo que el próximo día seré menos largo—nos permiten entender hoy en día cómo se forman regiones de polvo como éstas en el cielo, que son verdaderos semilleros de planetas; nos permiten entender cómo esas estrellas se han ido organizando entre ellas; nos permiten entender cómo se originó la Tabla Periódica de los Elementos (junto con la física nuclear)—y nos permiten entender, amigas y amigos, cómo en el espacio que queda entre las estrellas, en el medio interestelar, probablemente existan las semillas necesarias a partir de las cuales emergió la vida en nuestro planeta.
Quisiera terminar con estas pequeñas conclusiones.Hoy en día conocemos los componentes esenciales del Universo. Y globalmente somos capaces de describir la historia del Universo, su morfología y los principios físicos que controlan a ambas. En particular, sabemos que la historia y la morfología del Universo van juntas. Y la hacemos, esa descripción, la hacemos en base a una descripción en matemáticas, una descripción sintética, en la que una enorme complejidad la comprimimos en una serie de ecuaciones muy sencillas y enprimeros principios. Hemos descubierto además que la evolución del Universo—de galaxias, de estrellas, etc.—está presidida por unos principios universales que tienen que ver con leyes como la conservación de la energía, etc., y que son universales, que operan igual en todos los sitios del Universo. Y no porque hayamos estado allí, sino porque si hacemos esta hipótesis entendemos el 90% del Universo; si no la hacemos, no entendemos nada.
El Universo, sabemos hoy en día, tiene unos 13.700 millones de años; y sabemos además que está en expansión acelerada—eso lo sabemos desde hace un año y pico o dos años. Sabemos además cómo ocurre esto, pero no sabemos qué es lo que lo acelera, y nos genera profundos problemas—profundos problemas con incógnitas muy básicas que no sabemos responder todavía, acerca del vacío y de la energía que hay dentro. Las ideas genéricas que tenemos acerca de cómo se forman sistemas planetarios se han corroborado en gran parte, y conocemos muchos sistemas planetarios; pero sabemos que deben existir muchos más. De los cuales hablaré en la charla del próximo día. Además, tenemos algo muy importante: tenemos constatado que el Universo ha evolucionado, que ha cambiado su aspecto y su estado en función del tiempo y del entorno.
Y también sabemos (y hablaremos el próximo día de esto) que la evolución del Universo comparte una gran cantidad de esos principios universales que subyacen a la propia evolución de la vida y del universo; y nos hacemos la pregunta de si existe alguna conexión, y si esa conexión se puede constatar a través del origen de la vida.
Sea como sea, amigas y amigos, me gustaría dejarles con esas conclusiones, con lo que han visto de lo que somos capaces de reproducir de la evolución del Universo, pero también con algo para que reflexionen de un gran español. Nos decía George Santayana (—de origen español, aunque murió en Roma donde vivió una parte importante de su vida, y otra parte importante la vivió en los Estados Unidos, en Harvard, en Boston)—"El origen de las cosas, si es que tienen un origen, no me puede ser revelado, si es que puede serlo, hasta que haya viajado muy lejos de ese origen, y con muchas revoluciones del Sol, que han de preceder a mi primer amanecer. Conforme aparece la luz, ésta deslumbra a la vela. Quizás las cosas no tengan ni tan siquiera un origen, un antecedente más simple a partir del cual han evolucionado, sino más bien una sucesión interminable de complejidades diferentes". Eso es lo que estamos aprendiendo de la evolución del Universo hasta hoy en día. Muchas gracias por su atención y su paciencia; buenas noches.
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