Astrofísica para gente con prisa - reseña crítica

Si el cosmos siempre te interesó pero nunca pudiste con él, llegó tu oportunidad. Con esta práctica guía creada por el famoso divulgador científico Neil deGrasse Tyson, conocerás lo necesario de astrofísica para entender el universo del que formamos parte. ¡Es hora de aprender!

El surgimiento de todo

Parece algo obvio pero el mundo no existe porque sí. No nació por la voluntad de un Dios o una profecía ancestral. Fue una serie de hechos concretos las que marcaron el surgimiento del planeta tierra tal cual lo conocemos hoy.

Si bien aún no se sabe cómo se creó este universo, podemos poner como punto de partida al Big Bang.

El alemán Max Planck introdujo la idea de la energía cuantizada en 1.900. Es decir, fue el primero en decir que estas incalculables cantidades de partículas hicieron que el universo se expandiera.

Finalmente quedaron cuatro fuerzas distintas: la fuerza débil controla la desintegración radiactiva, la fuerza nuclear fuerte une al núcleo atómico, la fuerza electromagnética une moléculas y la gravedad une materias.

Según explica Tyson, “poco antes, durante y después de que la fuerza nuclear fuerte y las electrodébiles se separaran, el universo era un borboteante caldo de quarks, leptones y antimateria, además de bosones, las partículas que permiten sus interacciones”.

A saber, los quarks son bestias excéntricas. Tienen cargas fraccionarias que vienen en tercios y siempre están junto a otros quarks. Luego de una transición, pasaron a ser hadrones.

Durante los primeros 1.000 millones de años, el universo fue enfriándose y expandiéndose. Así se formaron millones de galaxias. Tras 9.000 millones de años, en una galaxia llamada Vía Láctea, nació una estrella conocida como Sol. Y en los planetas formados uno tuvo una zona de habitabilidad: la Tierra.

La ley de la gravedad de Newton cambió la forma de ver todo: no sólo guía a las manzanas que se caen de los árboles, sino también a los planetas que giran alrededor del Sol.

El autor también señala que todas las mediciones indican que las constantes fundamentales conocidas son verdaderamente constantes y universales. Tal es el caso de la velocidad de la luz.

Para los científicos el cosmos es un lugar increíblemente sencillo debido a la universalidad de las leyes físicas. Todo lo contrario a la compleja naturaleza humana, por ejemplo.

“Después de las leyes físicas, lo demás es una opinión”.

Luz y galaxias

Algo a tener en cuenta en la formación del universo es que hubiese sido imposible verlo aún si estábamos ahí. No hasta 380.000 años después del Big Bang.

A medida que la temperatura del universo fue disminuyendo, las partículas empezaron a moverse más lentamente. Hasta que lo hicieron lo suficientemente lento como para ser capturados por los protones que pasaban, dando así átomos totalmente desarrollados.

Esto hizo que los fotones previamente acosados fueran puestos en libertad y que viajaran por todo el universo. “Este fondo cósmico es la encarnación de la luz sobrante de un candente y deslumbrante universo temprano”.

Cuando algo brilla al ser calentado, emite luz en todas las partes del espectro, pero siempre alcanzará su punto máximo en alguna parte. 

Como destaca el autor, todos estamos hechos de materia ordinaria. Tiene gravedad e interactúa con la luz. 

En cambio, la materia oscura es una sustancia misteriosa que tiene gravedad pero no interactúa de ninguna forma con la luz. Al menos no que se conozca. Ampliando el concepto, la energía oscura es una incógnita presión en el vacío del espacio que actúa en la dirección opuesta a la gravedad, obligando al universo a expandirse más rápido de lo que lo haría.

Siguiendo con la línea del cosmos, la forma de llevar un recuento es a través de galaxias. Se estima que hay 100.000 millones en todo el universo.

Nuestra propia galaxia se llama Vía Láctea porque parece leche derramada en el cielo nocturno de la tierra. Y sus dos galaxias vecinas están a 600.000 años luz de distancia. Los que las separan son oscuros vacíos del espacio.

Aunque hay acontecimientos extraños en esos lugares recónditos. Aparecen y desaparecen partículas virtuales, materia indetectable y pares antimateria, formando una especie de océano en el vacío del espacio y el tiempo.

“Sí, el espacio intergaláctico es, y por siempre será, donde está la acción”.

Materia y energía

Uno de los mayores misterios que la astrofísica aún no pudo resolver es el de los cúmulos. Fritz Zwicky descubrió que las galaxias que integran los cúmulos se mueven más rápido que la velocidad de escape del cúmulo.

Entonces el cúmulo debería dispersarse rápidamente, sin embargo tiene 10.000 millones de años y es casi tan viejo como el universo mismo.

Quizás la masa faltante necesaria para unir las galaxias del Cúmulo de Coma sí exista, pero de una forma desconocida e invisible.

El nombre de materia oscura insinúa que debe existir algún nuevo tipo de materia que espera ser descubierta. Lo cierto es que la materia cósmica oscura tiene alrededor de seis veces la gravedad total de toda la materia visible. Y también, que no puede ser materia ordinaria poco luminosa o no luminosa.

En otras palabras, la materia oscura ejerce gravedad de acuerdo con las mismas reglas que sigue la materia ordinaria, pero hace muy poco más como para permitirnos detectarla.

Hablando de la energía oscura, la teoría general de Albert Einstein se apartaba radicalmente de todas las ideas anteriores sobre la atracción gravitacional.

“La materia le dice al espacio cómo curvarse; el espacio le dice a la materia cómo moverse”.

Resumiendo, Tyson menciona que la relatividad general describe dos tipos de gravedad. Una de ellos es del tipo conocido, como entre el Sol y los planetas. Y también otra presión antigravedad asociada con el vacío del espacio-tiempo mismo.

Según las mediciones más precisas hasta ahora, la energía oscura es lo más importante del mundo. Se debe a que es el responsable del 68% de toda la masa-energía en el universo. Mientras que la materia oscura ocupa el 27% y la materia normal un ínfimo 5%.

La tabla periódica

Neil deGrasse Tyson intenta traer de vuelta a la tabla periódica de los elementos químicos, esa que todos vimos en la escuela pero quedó olvidada.

Estos elementos se encuentran en la corteza terrestre, ¿pero cómo llegaron hasta ahí? Para eso es necesario conocer el origen del universo.

De los que se encuentran en la naturaleza, sólo el hidrógeno, el helio y el carbono surgieron con el Big Bang. El resto fue forjado en los corazones de estrellas moribundas a altas temperaturas y en sus explosivos restos.

Para el autor, “la tabla debería ser un ícono cultural” por ser el principio organizador del comportamiento químico de todos los elementos conocidos y por conocer del universo.

Esferas y luces

Como nos enseñaron desde pequeños, los planetas tienen formas esféricas. Esto se debe a que las esferas están favorecidas por la acción de las leyes básicas de físicas.

Están hechas por fuerzas como la tensión superficial, que buscan reducir el tamaño de los objetos en todas las direcciones.

“Las esferas son fértiles herramientas teóricas que nos ayudan a comprender todo tipo de problemas astrofísicos. Pero no deberíamos ser fanáticos de las esferas”.

Sin proponérselo, William Herschel descubrió la luz infrarroja, una nueva parte del espectro que inició Newton en el 1600. Este último había nombrado siete colores del espectro visible: rojo, naranja, azul, índigo y violeta. Luego vendría el ultravioleta, conocido como UV y más allá del violeta.

Para completar el espectro electromagnético en orden de baja energía y baja frecuencia a alta energía y alta frecuencia, aparecen: ondas de radio, microondas, infrarroja, RNAVAIV, ultravioleta, rayos X y rayos gamma.

Todas esas bandas nombradas son comunes para nosotros porque han sido explotadas por la sociedad para uso doméstico e industrial.

Sólo alcanzamos una verdadera visión cósmica después de ver lo invisible: “una deslumbrante y rica colección de objetos y fenómenos a través del espacio y el tiempo con los que ahora podría soñar nuestra filosofía”.

Entre planetas

El espacio entre planetas no está vacío, más allá de que nuestro recuerdo de la escuela o nuestra imaginación nos “pinte” un vacío negro.

Contiene una gran variedad de rocas macizas, piedritas, bolas de hielo, polvo, chorros de partículas cargadas y remotas sondas. Además, claro, de estar atravesado por campos gravitacionales y magnéticos.

¿Dónde se encuentran la mayoría de asteroides que habitan en el sistema solar? Viven y trabajan en el cinturón principal de asteroides, una zona plana entre las órbitas de Marte y Júpiter.

Desde el espacio pueden observarse frentes climáticos moverse por el planeta tierra, las gigantescas cadenas montañosas nevadas, los bordes de los continentes y por supuestos, los vastos océanos.

Pero hay otros que también presentan algunas características similares. Se denomina exoplaneta a un planeta que se encuentra fuera del sistema solar. El más cercano a la Tierra está en el sistema estelar vecino, Alfa Centauri, a unos cuatro años luz de nosotros.

El primer exoplaneta fue descubierto en 1995 y a la fecha ya hay cerca de 3.000. Estos tienen propiedades generales parecidas a la Tierra. Los cálculos recientes estiman que existen hasta 40.000 millones de planetas similares al nuestro.

La mayoría de los exoplanetas catalogados se encuentran entre docenas y centenas de años luz de distancia.

Notas finales

“De todas las ciencias desarrolladas por la humanidad, la astronomía es reconocida, sin duda, como la más sublime, la más interesante y la más útil”. James Ferguson, 1757.

En el cierre de su obra, Neil deGrasse Tyson hace una profunda reflexión sobre su ámbito de estudio. Porque conocer cómo comenzó todo es necesario y apasionante. Pero para que eso suceda es necesario que los gobiernos apuesten a la educación y a la ciencia.

También una sociedad en la que la búsqueda intelectual te pueda llevar hasta “las fronteras del descubrimiento”. Y que las noticias sobre estos descubrimientos puedan ser difundidas.

“A veces olvido que la gente poderosa rara vez hace todo lo posible por ayudar a aquellos que no pueden ayudarse ellos mismo”, sostiene el divulgador.

Cree que la gente “no como en los amos del espacio y el tiempo sino como participantes de una gran cadena cósmica del ser”.

Entonces este libro se torna fundamental. Para el autor porque pone sus conocimientos a disposición del público en general en papel, tal como lo hiciera en televisión. Y para los lectores es una gran oportunidad para sumergirse en este amplio pero maravilloso mundo de la astrofísica.

Nos permite saber de qué estamos hechos, cómo seguimos vivos y qué vendrá después. Logra esto explicando de manera sencilla temas complejos como el Big Bang o la teoría de la relatividad de Albert Einstein.

“No solo no vivimos en este universo. El universo vive dentro de nosotros”.

Según explica Tyson, la perspectiva cósmica emana de conocimientos esenciales. Pero también se trata de tener la sabiduría y perspicacia para aplicar ese conocimiento y evaluar nuestro lugar en el universo.

“El día en que nuestro conocimiento del cosmos deje de expandirse, nos arriesgamos a retroceder a la visión infantil de que el universo, en sentido figurado y literal, gira alrededor de nosotros. (...) Y ese sería el último suspiro de la iluminación humana, hasta que surgiera una nueva cultura visionaria que nuevamente pudiera acoger, en vez de temer, la perspectiva cósmica”.

Consejo de 12min

Continuando con la ciencia y la tecnología, “Pasaje al futuro”, de Santiago Bilinkis, ofrece interesantes puntos de vista sobre lo que vendrá. Inteligencia artificial, robots y relaciones humanas son algunos de los temas que toca este emprendedor y escritor argentino. ¡Futuro aquí vamos!