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Representación artística del halo de materia oscura que supuestamente rodea a la Vía Láctea. |
Quiero escribir hoy, contestando la pregunta de un lector, sobre la
posible materia oscura del universo. Por cierto, las preguntas de los
lectores son muy bienvenidas, y las trato de contestar lo mejor posible
si me las envían a la dirección señalada al final del post.
Los movimientos de los astros han estimulado, desde los tiempos más
remotos, la búsqueda de explicación racional del mundo del que formamos
parte, una búsqueda que si se realiza de manera adecuada se denomina
ciencia. Los planetas se movían en el cielo, de manera irregular,
las estrellas también y las constelaciones cambiaban de sitio con los
siglos. La pregunta de Hooke a Newton de cual sería la trayectoria de un
planeta sometido a una ley del inverso del cuadrado de su distancia al
sol estimuló la salida final de la física del reino de la especulación y
su entrada en el de la ciencia. De todos los proponentes de ese tipo de
fuerzas, solo Newton produjo como resultado las órbitas elípticas
empíricamente encontradas por Kepler para los planetas.
La ciencia exige la medida de los fenómenos que trata de explicar, y
la comprobación en el laboratorio de sus predicciones. Si no ocurre así,
las teorías no pasan de cuentos, hipótesis y doctrinas místicas.
Dos casos, entre miles de ellos ilustran ésto: Los Rayos 'N' de
Blondot, en 1903, y la 'fusión fría' de 1989. O los modelos propuestos
para tratar de entender el mundo subatómico, modelos que han ido
quedando obsoletos con el paso de los años. Hasta el creador de la idea
de las supercuerdas se dedica estos días a otras cosas.
Los datos recogidos a miles de millones por los observatorios
astronómicos basados en tierra o en satélites en órbita alrededor del
planeta indican que el movimiento de las estrellas de las ''galaxias''
(recordemos que las galaxias no son objetos físicos, sino construcciones
mentales o matemáticas que asignan estrellas a regiones del espacio)
una vez filtrados y analizados, que ese movimiento difiere del calculado
utilizando el modelo matemático que se denomina ''Relatividad
General'', publicado por Einstein en 1915 unos días antes del mismo
modelo propuesto por David Hilbert.
Los seres humanos gustamos de lo desconocido, de lo invisible. La
realidad repele a una buena parte de estos seres humanos, aunque la
realidad es lo único bello que hay en el universo. Desde que tenemos
conciencia hemos buscado hadas, brujas, demonios y ángeles: seres
oscuros, invisibles, que se supone detectamos por los efectos que
producen, pero que no se pueden ver, medir, verificar, ni siquiera en
principio.
Existen discrepancias entre las velocidades de conjuntos de estrellas
medidas con nuestros aparatos, y las predicciones de las teorías. Para
resolver estas discrepancias muchos físicos han postulado una ''materia
oscura'' que no se puede ver, medir ni verificar, y que se supone que
existe por los efectos que produce. Esto no solo ocurre con las
velocidades de las estrellas, sino que en el otro extremo del espectro,
en el del tamaño de los protones, se postula mediante los quarks,
entidades teóricas que por definición no se pueden ver, medir ni
validar, y se detectan por los efectos que producen.
El funcionamiento de la mente humana es muy curioso. Presentada la
mente con imágenes de exactamente el mismo tamaño, pero dibujadas dentro
de líneas convergentes, la mente asigna tamaños cada vez más grandes a
las figuras que están cada vez más cerca del punto sobre el que
convergen las líneas. Como seres humanos, en vez de cambiar
nuestros modelos mentales, preferimos cambiar los datos reales.
Las medidas de la interacción de la radiación electromagnética con
las paredes de una cavidad con un único agujero muy pequeño, y las
paredes ennegrecidas con una capa de carbón (lo que se denominó ''cuerpo
negro'') indicaban que la energía emitida por un cuerpo no se absorbía
por otro de manera continua, sino de forma discreta, y equivalentemente
solo se emitía en cuantos de radiación. Esta realidad fue descrita por
Ludwig Boltzmann en 1877. Planck se resistió durante años a asumir
esa realidad para entender la radiación del cuerpo negro: prefería toda
clase de hipótesis traídas por los pelos antes que cambiar sus
ecuaciones, su modelo mental de la realidad física.
Desde 1865 se sabía que la velocidad de la luz era la velocidad de
las ondas electromagnéticas. ¿Pero velocidad en cual sistema de
referencia? Porque cuando vamos en un tren las sillas del tren tienen
velocidad cero, respecto de nosotros, pero se mueven muy deprisa
respecto a una persona que las mire cuando el tren pasa sin frenar por
un apeadero. El modelo mental del mundo físico era que éste estaba
todo él permeado por un éter de propiedades irreales: Inmensamente
rígido e inmensamente tenue, respecto del cual se movía la luz. Desde
1887, cuando Michelson y Morley encontraron que la luz (las
sillas) se movía(n) a la misma velocidad si el tren pasaba por el
apeadero y si estaba quieto, las dos mejores mentes de la física y de
las matemáticas, Hendrik Lorentz y Henri Poincaré intentaron, en una
multitud de artículos, resolver la inconsistencia entre las medidas y el
modelo mental del éter. Einstein lo resolvió de un plumazo: no existía
ese éter.
Muchas veces la solución de los problemas consiste en cambiar los
modelos mentales, que suelen haberse creado en tiempos antiguos para
explicar fenómenos mal medidos. Cuando se miden bien las cosas, se
prefiere buscar ángeles en vez de cambiar los modelos, antes que
aprender a pensar de manera distinta. La inercia mental, incluso de los
científicos, es enorme.
Hoy día se plantea una serie de hipótesis para tratar de explicar las
discrepancias entre lo que medimos de las estrellas (Michelson) y lo
que nos dicen los modelos, por ejemplo, la Relatividad General
(Lorentz). Entre otras se propone la existencia de un número inmenso de
partículas de masa muy pequeña, que permean todo el espacio, incluidos
los cuerpos sólidos: los neutrinos. Pero como no se acomodan las medidas
con los tres neutrinos propuestos para la separación de un electrón del
neutrón para volver a protón+electrón+neutrino, se propone otro
neutrino, esta vez denominado ''estéril''. La materia oscura
serían números astronómicos de esos neutrinos estériles, de muy alta
masa (relativa) e inmensamente tenues (¿un éter del siglo XXI?).
Pero nadie sabe de donde pudieron salir esos neutrinos, no se han
medido, visto, ni validado. Las posibles explicaciones son colecciones
de ''puede ser'', ''es posible'', ''se generarían en una fluctuación',
.... Particularmente en la literatura pseudo-científica que hoy llena
bastantes estantes en las bibliotecas de las universidades se lee mucho
esto de ''se pudo originar en una fluctuación ...'' que no explica
absolutamente nada y es una frase vacía de contenido.
Las estrellas del universo no se mueven como predicen los modelos
mentales (las ecuaciones) que nos hemos hecho del mismo. Podemos
introducir hipótesis sobre entidades no medibles, a céntimo la docena,
para explicar los desacuerdos.
Pero podemos, también, buscar, como hicieron Boltzmann, Planck y
Einstein, una nueva forma mental de analizar el mundo, nuevos modelos
matemáticos, ecuaciones nuevas. Las de Planck, y Einstein tienen más de
100 años: Son el equivalente hoy de las ideas de Laplace para ellos en
1900. Si se cambiaron las ecuaciones de la mecánica clásica en 1900 a la
cuántica y la relatividad, ¿No sería hora de buscar correcciones a la
mecánica cuántica y a la relatividad general?
No hay verdades absolutas, ni los dogmas son formas correctas de
pensar. Como seres humanos aprendemos todos los días, y todos los días
debemos cambiar nuestras imágenes mentales para adaptarlas a la realidad
que vamos descubriendo día a día, minuto a minuto. No solo en la
ciencia. En la sociología, en la política, en la economía lo necesitamos
aún mas que en el análisis constante de la naturaleza.
Fuente: El Porqué de las Cosas _ Blogs _ elmundo.es.htm
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