18 de octubre de 2011

El Premio Nobel de Física: ¿Por qué Einstein estaba equivocado acerca de estar equivocado?

La investigación que lleva a un Premio Nobel de Física a veces puede ser un tanto oscura. En 1990, por ejemplo, tres científicos ganaron el premio "por sus investigaciones pioneras sobre la dispersión inelástica profunda de los electrones de los protones y neutrones". ¿Se entiende? Al año siguiente, el premio fue para un científico "por descubrir que los métodos desarrollados para estudiar fenómenos de orden en los sistemas simples pueden ser generalizados a formas más complejas de la materia."
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Pero a veces, uno no puede evitar decir: "Wow!" y tal vez: "Porque la gente del Nobel espero tanto tiempo?" Eso es lo que los amigos de Adam Riess le preguntaban - y esta mañana a las 5:30, sonó el teléfono por fin. "Yo sabía que era el momento de la fama", dice el astrónomo del Space Telescope Science Institute. "La voz parecía sueca, y yo estaba bastante seguro de que no era Ikea." Efectivamente, Riess y otros dos astrofísicos justo habían sido galardonado con el Premio Nobel de 2011 por el sorprendente descubrimiento de hace un poco más de una década que el universo se está expandiendo cada vez más rápido y más rápido a medida que pasa el tiempo. La razón más probable: una misteriosa fuerza cósmica conocida como energía oscura.

Riess y su colaborador Brian Schmidt, de la Universidad Nacional de Australia, no tenían ninguna intención de descubrir algo oscuro cuando se puso en marcha la búsqueda de supernovas de alta z en la década de 1990. Tampoco Saul Perlmutter, del Laboratorio Lawrence Berkeley, cuando él y sus colegas comenzaron el proyecto competidor Cosmología de Supernova. Ambos equipos sabían que el universo se habia estado expandiendo desde el Big Bang. La pregunta que ellos querían responder: ¿Esta la gravedad de 100 mil millones de galaxias, todas tirando juntas,desacelerando la expansión? Y si es así, ¿en cuánto?

Para obtener la respuesta, los científicos observaron las supernovas - explosiones de estrellas tan brillantes que pueden verse a través del todo el universo. La más lejana de estas bombas cósmicas detonaron cuando el Universo todavía era joven. Ha llevado miles de millones de años para que su luz  llegue hasta nosotros, de modo que la luz es una instantánea de lo que la expansión parecía en ese entonces. Los más cercanos son una instantánea de las condiciones más recientes. Una vez que los astrónomos las encontraron, registraron la velocidad de las supernovas "- y por lo tanto, la velocidad de expansión del universo en diferentes épocas - mediante la medición de características sutiles en la longitud de onda de la luz.

Lo que encontraron, para su sorpresa, fue que el universo no se estaba desacelerando en absoluto. Este se estaba acelerando. "Invertimos por lo menos un año tratando de entender lo que estábamos viendo", dijo Perlmutter a TIME. Al final, lo que parecía improbable, los dos equipos llegaron a la conclusión de forma independiente que debe haber una fuerza invisible, desconocido separando el cosmos. Su descubrimiento conjunto fue nombrado Revelación del Año en 1998 en la revista Science .

Lo que es aún más loco es que una fuerza tal se predijo, hace casi un siglo, por el propio Albert Einstein. Cuando formó las ecuaciones de la relatividad general en 1916, Einstein las aplico en el universo como un todo. Para su consternación, ellas predijeron que si el universo no se expandía, debería colapsar. Parecía evidente que no se estaba expandiendo - pero como tampoco estaba colapsando, algo tenia que estarlo empujando. Einstein llamó a esto la constante cosmológica y la agregó a su teoría con cierto disgusto, porque el trabajo había sido tan matemáticamente hermoso sin ella.

Luego, una década más tarde, Edwin Hubble descubrió que el universo se está expandiendo después de todo. Einstein abandonó la constante cosmológica con alivio, al declarar que su invento había sido "mi mayor error." Él estaba hablando de su falta de confianza en sus primeras ecuaciones elegantes  - pero también es cierto que Einstein probablemente se habría adjudicado otro Nobel por predecir la expansión del universo.

La idea de una constante cosmológica no desapareció del todo. "Era algo que los teóricos retirarían por desesperación", dice Riess, "cuando no podían hacer que la edad del universo salga bien". Como una vez dijo  el astrofísico Michael Turner de la Universidad de Chicago: "La constante cosmológica es una idea que viene y se va... y viene ...y se va.

Sin embargo, la aceleración del Universo trajo la idea de alguna especie de fuerza contraria invisible, con una venganza. Aún así, el comité del Nobel se tomó su tiempo, ya pesar de lo que los amigos de Riess dicen, el cree que el retraso estaba perfectamente justificado. A pesar de que las probabilidades estaban en contra de que ambos equipos estuvieran mal de alguna manera, era imposible descartar tampoco que hubiera un doble error. Tal vez las supernovas eran diferentes en el pasado, por ejemplo, lo que haría que pareciera que el universo se estaba acelerando. Fue importante para los otros grupos que confirmaran  la aceleración utilizando diferentes técnicas. Una pista especialmente fuerte que Riess y los otros estaban en lo cierto: el Telescopio Espacial Hubble demostró que el universo en realidad redujo su velocidad al principio, luego se aceleró, como si recibiera un golpe de la energía oscura  Con suficiente confirmación en la mano, todos pudieron por fin relajarse.

Todo el mundo, es decir, con la excepción de los teóricos. El hecho de que la energía oscura sea la principal explicación de la aceleración del Universo, no significa que alguien realmente entienda lo que es. Al preguntársele si él piensa que los científicos están por averiguar eso, Riess responde sin rodeos: "Yo no." Pero, añade, "Son cada vez más creativos en ello, y tal vez eso será la clave." Si finalmente logran descifrar el misterio, otro Nobel esta casi garantizado.


Michael D. Lemonick - Time Magazine
15 Octubre 2011


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