martes, 8 de enero de 2008

LA TEORIA DEL BIG BANG Y SUS LIMITACIONES

En un principio tenía pensado contestar dentro del artículo anterior a Carlos56, a txantxangorri y a El berto, pero creo conveniente quitar del debate cuestiones de fe, que es personal de cada uno, y centrar la discusión en la “gran explosión” o Big Bang y las probabilidades de que el Universo surgiera como lo hizo al azar.

Antes de exponer mis argumentos, quisiera dejar claro que soy una persona que le gusta reflexionar sobre las opiniones de los demás, que no descarto ninguna, siempre y cuando se haya formulado con respeto. Es más, a la hora de debatir, soy capaz de debatir desde las premisas del otro. Como ejemplo, en un debate en un foro de Internet (concretamente los del Partido Popular) debatí hace mucho tiempo en el fragor de la discusión de la ampliación del matrimonio a los homosexuales, cuando el progresista afirmó que defendía esa ley porque lo importante es el amor de dos personas, le contesté que si fuera por dar salida a dos personas que se quieren, las actuales Cortes habrían excluido las prohibiciones establecidas para los familiares hasta el tercer grado colateral. Le expliqué que una de las finalidades históricas del matrimonio era engendrar descendencia, y que para evitar los problemas genéticos de la endogamia el legislador del Código Civil recogió la prohibición, por ejemplo, de casarse un tío carnal con su sobrina, o una tía con su sobrino. Y que si el legislador actual ha dado prioridad al amor en el matrimonio, no tiene sentido impedir legalmente el incesto. Fue a partir de este momento cuando el supuesto progresista tuvo una salida bastante conservadora, al negarse a responder a esa cuestión porque le parecía bastante asqueroso.

Puede que alguno se cuestione que uno de letras (a ser más correcto de letras mixtas) se ponga a debatir sobre cuestiones científicas. En primer lugar, dentro del limitado conocimiento que tenemos los de letras de las ciencias no sociales, creo que con el uso adecuado de la razón humana se puede debatir sobre estas cuestiones. A parte señalar la paradoja que se concentra en mi persona: soy un jurista vocacional, pero a veces tengo esa habilidad de perder el tiempo con disquisiciones científicas con frecuencia poco prácticas, y, cuando estaba estudiando 2º BUP, un día decidí reforzar mi cálculo mental, y me puse a multiplicar números entre sí. Y me di cuenta que los resultados tenían algo en común, y, en virtud de dicha apreciación, estuve perdiendo el tiempo en averiguar el nexo común. De hecho, acabé descubriendo que puede calcularse un número cuadrado con el anterior, es decir que el resultado de multiplicar 21 por 21 se podía calcular a con el número 20. Y hallé una fórmula:

n² = 2(n-1) +1+(n-1)²

Fórmula nada útil a efectos prácticos.

A su vez, averigüé lo fácil que era obtener el resultado que se obtiene de multiplicar las cifras compuestas solo por la unidad por sí mismas. En efecto, si multiplicamos el número 11 entre sí mismo, sabemos que el resultado es 121; que 111² es 12321; que 1111² es 1234321, y así sucesivamente.

Con estas pérdidas de tiempo no creo que a nadie le extrañe que mis notas cuando cursaba BUP y COU no eran, desde luego, para presumir.


Yendo al grano, después de una introducción bastante extensa, pero realizada para justificar que un profano de las Ciencias exactas meta las narices, aparentemente, donde no le llaman, quisiera ir más allá de la explicación que la comunidad científica ha dado al origen del universo, que no es otro que la del Big Bang famoso. Mi planteamiento, desde luego, va a resultar innovador, al menos, eso creo yo, y que, como dijeron hace unas semanas en REDES, no va a ser aceptado por mucha gente porque el ser humano es reacio a los cambios.

En el asunto del Big Bang, hace muchos años, me suponía una explicación insuficiente, y después de que Carlos56 dijese que el tiempo empezaba a contar desde la explosión, omitiendo lo que había comentado sobre la era previa a la explosión, me ha animado a escribir un artículo centrándome en dicha teoría y sobre todo intentar obtener una explicación razonable a la cuestión. Por lo que paso a exponer los puntos que, según mi punto de vista, son importantes:

1º Según dicen los astrónomos, que el universo está en constante expansión, por eso se entiende que se acepte la Teoría del Big Bang.

2º Fijar el punto de partida del tiempo es un convencionalismo humano. Con lo que la explicación de que el tiempo empezó a correr desde la explosión es insuficiente. Porque, el ser humano haya decidido poner a contar el tiempo en aquel momento, no significa que el tiempo naciese en aquel acto. Si había algo que estalló, significa que, desde que se tuvo que crear o formar, hasta que reventó pasó un período de tiempo, ya sea breve o amplio.

3º Existe, si no me equivoco, una ley física que dice que la energía o la materia no se crea ni se destruye sino que se transforma. Y esta ley física hace que la explicación del Big Bang sea insuficiente, puesto que la energía que se esparció alrededor de ese objeto que implosionó, tuvo surgir o derivar de algo. Se tuvo que transformar de algún lado.

4º Desde luego que la masa que estalló tendría que estar en constante movimiento, como para absorber más energía o materia, y si estuvo alguna vez estable algo tendría que agitarlo. Lo que no se puede aceptar es que estuviese en reposo reventase por las buenas sin intervenir ningún factor adicional. Esto que digo es de pura lógica y que se puede comprobar en un globo de agua o de aire: si el globo se encuentra estable porque no le introducen más agua o más aire, y no hay una fuerza externa que la fuerce, quedará intacto. En cambil, cuando entra más líquido elemento o hay una fuerza externa que interrelacione con el globo, hace que aumente las probabilidades de reventarse. Por eso sostengo que algo indujo a la masa a explotar.


Todas estas cuestiones, a parte de que, lo que mi abuelo Julio Martinez Hombre escribió en el papel que he colgado en el anterior artículo y que lo he transcrito, hace necesario partir de la premisa de un Ser Superior, Coordinador Universal que haya liberado la energía de la masa y que, haya dado un cierto orden al Universo. Lo que no puedo comprender es que se sostenga que todo ha sido por el azar, sobre todo sabiendo las pocas probabilidades que existe de que a uno le toque el premio gordo del Euromillones cuando hay un bote jugoso. Es demasiada casualidad que del efecto de la explosión, que formó al Universo que conocemos de manera muy limitada, que, en una pequeña parte de ese Universo no hay muchos planetas, y de esos pocos hay 9 planetas (contando Plutón) en el sistema solar, y que de los poquísimos planetas que hay en el Universo, en relación al número de estrellas que hay, al menos que se conozca, es en la Tierra donde se han dado las condiciones para crear la vida; y que dentro de la vida que ha surgido en nuestro Planeta haya dado origen a vida inteligente, como es nuestra especie. Personalmente, no soy muy amigo de las casualidades.

Antes de acabar, quisiera disculparme a los lectores por si mi explicación ha sido incorrecta (no lo he revisado) o les ha resultado pesado. También quiero animar a cualquiera a debatir conmigo, pero me gustaría que no se guiasen por el criterio de autoridad, sino por lo que dicte su razón.

8 comentarios:

Carlos56 dijo...

Estimado amigo José Enrique:

Gracias por la invitación a debatir. En los tiempos que corren los debates suelen correr por senderos políticos y esos derivan innecesariamente en la bronca. No rehúyo la política ni la bronca, pero en algún momento importan más las cuestiones trascendentes e intemporales.

Como anécdota matemática tu fórmula se puede extender al anterior del anterior:

n² = (n-2)² + 4(n-2) + 4

Incluso se puede generalizar a una distante k unidades:

n² = (n-k)² + 2k(n-k) + k²

Sobre el fondo de la cuestión. No es que el tiempo empiece a contar desde la explosión y que lo anterior careciera de interés. Es algo más: ¡Es que el tiempo no existía antes de la explosión!

La siguiente imagen es un tanto inverosímil: Un reloj en esa masa no se movería ya que el tiempo no transcurriría por él.

Para aproximarnos a esta cuestión te recuerdo algo que probablemente ya conoces. Un reloj que se lanzase al espacio con una velocidad próxima a la velocidad de la luz y que transcurridos unos años volviese a la tierra habría marcado unos pocos días, tantos menos cuánto más próximo a la velocidad de la luz viajase. (Sino recuerdo mal, esta es la base de la película “regreso al planeta de los simios” y de muchas otras obras de ciencia ficción). El fenómeno es una consecuencia de la teoría de la relatividad y esta a su vez es la base de la teoría del Big Bang.

Nuestra mentalidad está situada en que el origen de medida es un tanto aleatorio, el cero lo podemos tomar en cualquier punto (por ejemplo, nacimiento de Cristo, hégira de Mahoma, o Revolución Francesa,… ) y que se puede hablar de un antes y un después del cero.

Pues bien, eso no es siempre así. Por ejemplo, existe un cero absoluto para la temperatura: 0º Kelvin, que se corresponde con los -273,16º Celsius.

http://www.astromia.com/glosario/ceroabsoluto.htm

Si lees el enlace observarás algo curioso: Este cero es inalcanzable. Aunque podemos aproximarnos desde temperaturas superiores no podemos llegar a él ni tampoco a temperaturas inferiores.

Otra curiosidad para establecer analogías: No existe límite superior conocido para las temperaturas.

Pero volvamos al cero absoluto no alcanzable en la práctica para la Temperatura. En el caso del tiempo ocurre algo parecido, se ha conseguido una descripción de lo ocurrido algo después de iniciarse el proceso (se hablaba, si mi memoria no me engaña en términos de décimas de segundos). Falta todavía una explicación para ese lapso de tiempo inicial al que parece que te referirías en tu punto 4, lo que tú llamas agitación inicial y que deberíamos entender como energía inicial detonante de todo el proceso.

Insisto en que una vez establecidas las leyes, es un debate entre el azar y la necesidad: Si una paloma sobrevuela el Bernabéu y defeca es azar que le caiga encima a un espectador concreto que nosotros hayamos predeterminado, pero es necesidad que éste se pregunte ¿Por qué entre tantos me ha caído a mi?

Desde el punto de vista de la ciencia es intranscendente que se hayan dado las circunstancias idóneas para la existencia de la vida inteligente aquí y ahora. Lo interesante es que esas circunstancias son posibles y que se han dado y se darán en distintos tiempos y lugares del universo (con los que posiblemente nunca podremos coincidir).

Por último y una vez más: con esto yo no niego, ni afirmo, la existencia o inexistencia de Dios. Sigo pensando que no es prudente depositar una afirmación basándonos en un lugar de sombras en nuestros conocimientos… De existir Dios y de considerarlo como fuente de los valores personales, creo que debería estar en un lugar más seguro, menos expuesto a la fiabilidad de la razón, del cálculo de probabilidades…

Un cordial saludo.Carlos56.

José Enrique Carrero-Blanco Martínez-Hombre dijo...

Estimado carlos56:

Gracias por coger el guante y por la anécdota.

Me gustaría que fundamentases por qué no existía el tiempo, sigo pensando que tuvo que transcurrir algo de tiempo entre la formación de la masa y su explosión. A lo mejor mi afirmación deriva de la mentalidad de un abogado, que tiene que pensar todas las posibilidades legales para resolver un asunto. Por eso necesito saber cómo se conjuga la teoría del Big Bang con que la energía se transforma. Creo que esta teoría tiene que salvar el problema de la ley física mencionada.

Por cierto hace poco lei un libro llamado "Viajando en el tiempo" de Jenny Randles, y me pareció interesante, al menos es un libro que te lleva a pensar, y que trataba sobre la posibilidad de los viajes en el tiempo, y exponía como base unos hechos, según decía ella, que estaban confirmados. Y buscaba dar una explicación científica a esos hechos. Como dije, me parecía muy interesante.

Un placer

Carlos56 dijo...

Estimado José Enrique

La fundamentación es matemática y de tal complejidad que desborda tanto los recursos de los comentarios de un blog como mi capacidad de divulgación de temas científicos. Dicho de otra, manera si yo pudiera “fundamentar” razonablemente el funcionamiento del tiempo dentro de la teoría de la relatividad, me estaría ganando la vida con esa actividad.

Creo que te he puesto dos referencias conocidas, una la existencia de un cero absoluto para la temperatura y otra el ralentizamiento del tiempo a velocidades próximas a la luz para ilustrar que determinados conceptos se escapan a la forma común de entenderlos basada exclusivamente en la experiencia usual del tiempo o la temperatura.

Nuestra experiencia nos dice que el camino más corto entre dos puntos es una línea recta y que un rayo de luz describe una trayectoria recta. Sin embargo para la teoría de la relatividad, que no utiliza la métrica de Euclides, el camino más corto es un arco de curva que se corresponde con la trayectoria de un rayo de luz, trayectoria que se podría modificar por la presencia de un campo gravitatorio…

¿Lo dicho es así en la realidad? Pues vaya usted a saber. Lo cierto es que figura en la teoría mencionada y que los experimentos realizados hasta el momento lo confirma, por lo que esta teoría se mantiene vigente como modelo de explicación del Universo y de predicción de resultados.

Dado que declaro mi incompetencia para fundamentarte de forma comprensible estas teorías y que expresamente no deseabas que recurriera al argumento de autoridad, podrías considerar que tus argumentos prevalecen, pero… Te recuerdo que lo único demostrado sería mi incompetencia y no las explicaciones alternativas.

Un cordial saludo.

txantxangorri dijo...

Pufff, cuantas cosas y qué preámbulo.

Pero seré breve.

No soy científico, así que poco entiendo del Big-Bang, Big-Ben o como se denomine.

En cualquier caso, me afecta exactamente igual que la no-existencia o sí-existencia de dios.
Y digo no y sí, porque aunque la crea indemostrable, éste existe al menos en muchas mentes, en las de gentes sanas, guapas, simpáticas, bondadosas, cariñosas... y vicebersa. ¡ qué suere tienen!

O qué ingenuos son.

Esa es la cuestión que dudo alguien sepa resolver. Ni echando abajo el big-bang.

Por cierto, y algo en broma, para ser de letras mixtas, qué narices tienes con las matemáticas, la asfrofísica y demás.

Un saludo.

José Enrique Carrero-Blanco Martínez-Hombre dijo...

Empecemos de menos texto a más.


#txantxangorri# Tampoco soy científico, pero tenemos los seres humanos algo que nos diferencia del resto del reino animal, que es el pensamiento. Por eso, te animo a que reflexiones sobre si se puede considerar el big bang como el inicio de todo.

¿narices con las matemáticas? Por qué abro esta opinión siendo de letras mixtas, por los motivos que expuse en la introducción, que reconozco que es demasiado coñazo. No soy amigo del instrusismo, pero creo que opinar sobre esto no hace falta tener más idea que una cultura general y espíritu crítico. Esto último es fundamental para el ejercicio de la abogacía, el abogado tiene que cuestionarte hasta la versión que te da el cliente, porque, si se traga con todo, no se defienden los intereses de la persona a la que defiendes. El cliente, cuando llega al despacho, a veces piensa que contando lo que él entiende que ha sido de tal forma el asunto el abogado no necesita más. Por eso hay que preguntarle lo que sea necesario para llegar a conocer los hechos, de lo contrario, en un hipotético juicio, su cliente tiene muchas probabilidades de salir mal parado. El letrado tiene que reducir al máximo el margen de sorpresos, y por eso tiene que saber la verdad de los hechos. Tampoco quiero extenderme demasiado y espero que te haya sido suficiente mis motivos.

#carlos 56# A lo mejor me empecino demasiado, pero, sin necesidad de explicaciones matemáticas, y aparcando momentaneamente las probabilidades, centrémonos en el hecho mismo de la explosión. ¿Crees que es compatible la ley de la física que dice que la energía se transforma no se crea ni se destruye con negar que esa bola o masa tuvo que formarse y alterarse para reventar en millones de pedazos? Y si cree que es compatible, ¿por qué?

Muchas gracias a los dos

el berto dijo...

Pero el paso que se da desde que termina lo que nosotros sabemos (diversas teorías científicas), a lo que lo genero todo, no se da sobre suelo firme, porque atribuírselo a un Ser?, las mismas razones que tenemos para atribuírselo a un ser, nos valen para atribuírselo a varios o varias, y porque descartar meras reacciones físicas o químicas, es evidente que hay materias y cuerpos que siguen su propio ciclo (ciclos y reacciones lógicas, no aleatorias o de azar) sin que por ello precisen de voluntad (por ejemplo el nacimiento y muerte de las estrellas como el Sol: http://es.wikipedia.org/wiki/Sol)
Y además si la autoría fuera de ese “Ser”, nos llevaría la pregunte de dónde viene ese Ser?, que había antes que el?, cual es su origen material o inmaterial, quien lo creo a él o ella?…

Es una pena que tras la guerra fría haya decaído el interés por la carrera espacial, porque realmente somos una milésima parte del universo y sabemos eso: una milésima parte de sus incógnitas.

Carlos56 dijo...

Estimado José Enrique:

Cuando enuncias “la ley de la física que dice que la energía se transforma no se crea ni se destruye” no estoy muy seguro de cómo se está entendiendo la afirmación.

El primer principio de la termodinámica (o de conservación de la energía) afirma que en un sistema aislado, es decir que ni recibe ni aporta energía, la suma de todas las energías que intervienen (potencial, cinética, calórica, eléctrica…) es constante. Y en se sentido se entendía clásicamente la frase referida.

Ahora bien, queda sin justificar un fenómeno que se observó con posterioridad a la formulación de ese principio y es la “aparición espontánea” de una energía procedente de la radiación. Esa nueva energía no se explica a partir de ninguna otra de las conocidas.

Con la aportación de Einstein, y otros, se llegó a establecer la existencia de una forma de “energía en reposo” calculable a partir de la transformación de la masa, con mediación de la velocidad de la luz, en energía: E =mc².

Dado que este sería un principio de la teoría de la relatividad y que la relatividad es la base de la teoría del Big Bang no entiendo que podamos encontrar una contradicción flagrante. Por lo tanto considero que no existe compatibilidad entre la susodicha afirmación y la posibilidad de que existiese unos momentos previos a esa “masa o bola” que expliquen cómo estalla.

No obstante, lo que la teoría explica no es la existencia de una bola que estalló: es el estallido de una bola lo que existió. (¡Me temo que con esto he terminado de arreglarlo todo!) El principio no es la bola, es el estallido de la bola.

Admito que esto produce una especie de horror vacui… pero desde el punto de vista de las matemáticas formales el modelo es, al parecer, correcto y la experiencia no lo desmiente por el momento.

Hay quién le gusta pensar que la bola estalla, el universo se expande hasta llegar a un máximo y que luego se contrae en una nueva bola que vuelve a estallar…así, sin principio ni fin. También se podría afirmar que el milagro de la creación consistió en hacer estallar una bola que no existía. En cualquier caso para mí esas imágenes no tiene más sentido que la de satisfacer ese miedo al vacío, pero ni se desprenden ni se necesitan dentro de la mecánica relativista.

Y con esto me temo que mi capacidad actual para continuar con el tema queda agotada. Volver a estudiar métrica de Minkoski, cálculo tensorial, ecuaciones diferenciales… es superior a los objetivos de una charla de blog. Y traducir todas esas ecuaciones a un lenguaje accesible es tarea para Isaac Asimov o Carl Sagam, personas por las que siempre sentí una sana envidia pero a las que hace tiempo renuncié a imitar.

Un cordial saludo. Carlos56.

José Enrique Carrero-Blanco Martínez-Hombre dijo...

#carlos56# creo que pretendes llegar al campo de las ecuaciones y fórmulas matemáticas, pero creo que no hace falta llegar a tanto, sólo en cómo se formó la bola o masa que estalló, porque la explosión no lo discuto sino me pregunto cómo ha llegado a estallar una masa, cómo se ha formado esa masa. Pretendo ir más allá de la explicación dada hasta ahora.

#elberto# efectivamente, el siguiente paso de saber si hay un ser o seres es conocer cómo aparecieron ellos.