A
lo largo de la historia los químicos se afanaron en elucidar la estructura de
la materia: demostraron la existencia de los átomos, los clasificaron y
relacionaron; pero desde comienzos del siglo XX abandonaron ese campo, dejando
vía libre a los físicos, y se concentraron en la síntesis y esclarecimiento de
la estructura de los compuestos y el análisis de sus cambios. Los sucesores de
los ingeniosos artesanos, que descubrieron los metales y cambiaron la historia
de la humanidad, desatendieron los núcleos atómicos y se olvidaron de las
estrellas de neutrones, de las enanas blancas y de los plasmas, el estado más
abundante de la materia; arrinconaron los agujeros negros, desdeñaron la
materia oscura y postergaron las partículas, los elementos que (creemos) constituyen
el universo.
Sabemos
que todos los átomos están formados por núcleos y electrones; también, que los
núcleos atómicos, excepto el hidrógeno y el helio, se formaron en las estrellas
fusionando distintas cantidades de protones y neutrones: los más ligeros que el
hierro durante el funcionamiento normal, los más pesados en las supernovas.
¿Todos? Casi, el litio, berilio y boro no resisten la violencia del ambiente
estelar y se sintetizan cuando los rayos cósmicos -veloces protones, sobre
todo- chocan con las partículas que constituyen las nubes de gas y polvo que
llenan la galaxia. Falta el helio, que se formó entre el primer segundo y los
tres primeros minutos de existencia del universo, uniéndose dos protones con
dos neutrones; y el hidrógeno que consta de un solo protón. Sólo queda agregar
que los electrones y núcleos vagaron por el espacio hasta que se enlazaron para
formar los átomos.
¿De
donde salen, entonces, los protones, neutrones y electrones de un átomo cualquiera?
Los dos primeros aparecieron durante la primera décima de milisegundo después
del Big-Bang uniéndose tres quarks; quarks que, junto con los electrones y los
casi indetectables neutrinos, no están compuestos por nada, son elementales. Ya
llegamos al final. ¿Cómo se generaron, entonces, las partículas elementales? En
los primeros instantes del universo, la temperatura era tan desmesuradamente
grande que no existía diferencia entre partículas materiales y partículas de
radiación: unas se convertían en otras. Al llegar aquí, cuando la materia se
diluye en energía, no antes, los químicos deben entregar el testigo a los
físicos para que ellos continúen la indagación. Lamentablemente, sobre los
primeros instantes del cosmos los físicos sólo pueden especular; y mientras no
dispongan de una teoría contrastada la prudencia aconseja callar… y esperar nuevos
datos.
4 comentarios:
Fantástico tu blog, instructivo y didáctico; cortésmente diáfano.
Hay una cuestión que no acabo de entender y es la siguiente: la ciencia se construye sobre teorías , tú explicas con maravillosa claridad la teoría química de la formación de las partículas subatómicas en los albores del universo, es una teoría, es decir una construcción conceptual de lo que pudo ocurrir en el primer milisegundo y sin embargo –aquí viene lo que no entiendo- desdeñas las teorías físicas por no estar suficientemente contrastadas; parecería como si le diesen una mayor validez epistemológica a las teorías químicas que a las físicas .¿Tienen distintas validez?¿Unas son más comprobables-refutables que otras?.Tengo la impresión – soy un profano en asuntos científicos- que la química no quiso abandonar su confortable colchón experimental y dejó la especulación teórica a la física mas dada a semejantes veleidades. ¿Es correcta esta impresión?
Dices que los físicos solo pueden especular sobre el primer instante ¿No es una especulación también la teoría química? ¿Por qué esta diferente demarcación?
Hay otro tema que me inquieta, hablas de la necesidad de datos por parte de los físicos para entretejer sus teorías. La ciencia no se construye sobre datos sino sobre teorías; los datos puros, objetivos, neutros, asépticos no existen. Intercambiamos teorías, por eso me llamó la atención el diferente trato entre teorías químicas y físicas.
Una saludo. Confío en que te parezca bien el tuteo.
Gracias.
Querido amigo
No hay ninguna diferencia entre las teorías físicas, las químicas o las de la biología molecular. A la hora de construir un relato introduzco matices exclusivamente literarios para hacerlo ameno, como pueden ser las pequeñas bromas que se dan entre científicos teóricos y experimentales o entre físicos y químicos sin que ello afecte a los conocimientos que nos proporciona la ciencia. Por eso, con independencia quien estudie el problema, te diré que cuanto más se acerca cualquier científico al instante del comienzo del universo, menos datos tiene, menos puede fiarse de la teoría y más obligado está a especular; o dicho con otras palabras cuanto más cerca estamos del Big-bang la teoría está menos contrastada y es más probable que esté equivocada.
De todas formas, en lo que se refiere a la epistemología científica (la mayor o menos importancia de las teorías), amigo aprendiz, reproduzco un pensamiento de Einstein que me es especialmente querido:
“El científico debe aparecer a los ojos del epistemólogo sistemático como una especie de oportunista inescrupuloso; aparece como realista en cuanto busca descubrir un mundo independiente de los actos de la percepción; idealista en cuanto mira a los conceptos y teorías como invenciones libres del espíritu humano, (no deducibles lógicamente de los datos empíricos); como positivista en cuanto considera sus conceptos y teorías como justificadas solamente en la medida en que proveen una representación lógica de las relaciones entre experiencias sensoriales. Puede aparecer hasta como platónico o pitagórico en tanto considera la simplicidad lógica como un punto de vista indispensable y efectivo como herramienta de investigación”.
Después de declarar mi oportunismo inescrupuloso en cuestiones epistemológicas argüiré que, con los datos astronómicos y físicos, los científicos crean teorías: hoy, la teoría del Big-bang explica unos datos, si esos datos se demostraran falsos, la teoría se derrumbaría.
Cordialmente
Epi
Muchas gracias por su blog, Epi. Es muy entretenido, y además, como ha dicho Aprendiz, instructivo. Me gusta pasarme cada pocas semanas para ver lo que vas añadiendo.
Hoy he entrado para decir otra cosa, pero no he podido evitar leer los comentarios antes de escribir. Dice usted que "La teoría del Big-bang explica unos datos, si esos datos se demostraran falsos, la teoría se derrumbaría". En mi humilde opinión, creo que no es del todo correcto decir que la teoría se desmoronaría de demostrarse falsos esos datos. ¿No es esa suposición una falacia del implicante falsado? Mejor sería decir que la teoría dejaría de ser necesaria para explicar nuestros datos, pero seguiría siendo una hipótesis perfectamente plausible. ¿Me equivoco?
Dicho esto (que espero que no se tome a mal, pretende ser un aporte), voy al grano. Usted es un experto en física, y yo no. Así que me gustaría pedirle su opinión como científico sobre un asunto. Y es precisamente sobre la teoría del Big Bang: He oído últimamente que el Big Bang tal como se ha entendido en años anteriores, es una teoría obsoleta. No suelo tomarme muy en serio esas declaraciones, porque en la mayoría de los casos presentan teorías conspiratorias de una forma muy sensacionalista e interesada. Pero hoy he leído un artículo bastante curioso publicado en Marzo en la web de European Southern Observatory. Le pongo el link de la noticia en español: http://www.eso.org/public/spain/news/eso1108/
Me resulta paradójico que no se haya hablado más de la noticia desde marzo.
¿Qué implicaciones cree que puede tener el descubrimiento del equipo de Gobat?
Si tenemos unos datos consistentes para datar el Big Bang en una fecha que parece contradictoria con estos datos, ¿Cree que esto puede acarrear algún tipo de crisis en este tema?
Muchas gracias por adelantado si ha leído hasta aquí.
Estimado amigo Profano en la materia
Al tratarse de una fuente solvente no dudo de la noticia que comentas; en caso contrario, como bien argumentas, merecería otro tipo de comentario.
Descubrimientos como el que consideras son relativamente frecuentes en ciencia; fíjate como concluye Gobat: “Sin embargo, si observaciones posteriores detectan muchos otros, esto podría significar que nuestra comprensión del Universo primitivo necesita ser revisada”.
El físico sabe que: 1º tendría que confirmarse su descubrimiento, 2º tendría que confirmarse su interpretación, y 3º tendrían que detectarse muchos otros similares al que encontró. Que se cumplan los tres puntos es muy improbable; pero admitamos que sucediese: en tal caso tal y como dice él nuestra comprensión del Universo primitivo necesitaría ser revisada. Y este es el procedimiento habitual de la ciencia: unos físicos se dedican a construir teorías… que otros tratan de demostrar que son falsas.
Recordarás que estas últimas semanas se habló mucho en los periódicos de que unos neutrinos viajaban a mayor velocidad que la luz: lo que falseaba la teoría de la relatividad. No lo creí. ¿Por qué? Te preguntarás. Durante un siglo los mejores físicos del mundo han tratado de demostrar su falsedad y no lo han conseguido: esa es mi fe. Y admito que alguien pueda alguna vez demostrar su falsedad: pero tendrá que hacerlo muchas veces, sin ambigüedad, sin posibilidad de engaños, confirmarla otras fuentes, etcétera. Como científico defiendo con contundencia cualquier teoría científica… hasta que se demuestre con la misma contundencia que es falsa.
Con todos los datos que tenemos hasta ahora no preveo, en un futuro cercano, alternativa a la teoría del Big-Bang. Aunque partes de la teoría deben ser modificadas, perfeccionadas o incluso eliminadas. Por ejemplo, ignoramos en qué consiste la materia oscura, la energía oscura, si existió la inflación…
Escribo yo: "La teoría del Big-bang explica unos datos, si esos datos se demostraran falsos, la teoría se derrumbaría". Argumentas: “Mejor sería decir que la teoría dejaría de ser necesaria para explicar nuestros datos, pero seguiría siendo una hipótesis perfectamente plausible”.
Tratará de argumentar científicamente y después comentamos la calificación de la teoría.
La teoría del Big- bang se fundamenta principalmente en dos conjuntos de datos: la existencia de la radiación de microondas del fondo cósmico y la observación de que todas las galaxias se alejan entre sí. Imagínate que se demostrase que ambos datos estaban equivocados: que se obtuvieron porque los instrumentos estaban mal calibrados o cualquier otro disparate parecido. El Big-bang ya no explicaría los datos fundamentales, se trataría, por tanto, de un juego de la imaginación que he llamado derrumbe. Sí, creo que tienes razón: una mejor calificación de la teoría sería de innecesaria. Ahora bien, un innecesario juego de la imaginación probablemente será falso, y una teoría probablemente falsa no me atrevo a calificarla de hipótesis plausible... aunque en sentido estricto tengas razón.
Saludos cordiales de Epi
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