Desde muy antiguo, el hombre se ha preguntado por el origen y posible fin de todo lo que existía. Su curiosidad ha permitido reconstruir hacia atrás la historia del Universo, incluido el espacio y el tiempo. Hoy podemos establecer un relato aproximado del devenir del Cosmos, desde el lejano Big Bang hasta nuestros días. El autor desgrana aquí los conceptos básicos de la cosmología, pasando por la explicación accesible de qué es la energía, qué es el espacio, qué es el tiempo, qué es la física cuántica y qué términos usa la ciencia para analizar el Universo. Una historia breve, amena y comprensible para todo el que haya mirado al cielo preguntándose quiénes somos, de dónde venimos, y qué habrá más allá de las estrellas.

Manuel Toharia

Historia mínima del cosmos

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Un_Tal_Lucas 31.03.2018

Manuel Toharia, 2015

Editor digital: Un_Tal_Lucas

Reporte de erratas: Asclepios

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A mi cosmos más cercano: Ketty y nuestros hijos José Juan y Adriana, Manuel y Maryse, y Cristina y Richard. Y a sus hijos, mis nietos Marco, Ana, Eric, Juan, Tom, Gabriela, Dani y David.

PRIMERA PARTE

COSMOGONÍAS

I

MIRAR AL CIELO

Si fuéramos capaces de olvidar cuanto hemos aprendido desde el colegio, si pudiéramos sustraernos a todo aquello que nos provee de información en torno al mundo que nos rodea, ¿qué pensaríamos exactamente del Cosmos? ¿Cómo explicaríamos todo aquello que la ciencia da hoy por sabido, y que nosotros aceptamos como obvio, aunque choque con la lógica de nuestra propia capacidad de observación?

Veamos un ejemplo sencillo de observar, incluso de forma distraída, y que tiene lugar por encima de nuestras cabezas, en eso que llamamos genéricamente cielo: el movimiento diurno del Sol. Porque el Sol se mueve, eso es obvio: sale más o menos por el este y se pone también de forma aproximada por el oeste. Esto es algo que nadie tiene que enseñarnos, sencillamente lo «sabemos». El Sol sale siempre por un lado del paisaje y se pone por el lado opuesto.

Si alguien dijera que ese movimiento diurno del Sol —lo vemos nacer y luego va a pasar por encima de nuestras cabezas a lo largo del día, para acabar poniéndose por el lado opuesto— no existe, porque en realidad los que nos movemos somos nosotros, se lo tomaría por loco. ¡Pero si es evidente, lo vemos con nuestros propios ojos a lo largo de las horas, que el Sol no está quieto sino que se mueve de este a oeste!

Pero a todos nos han enseñado desde niños que, en contra de las apariencias, es la Tierra la que gira de oeste a este, y el Sol el que durante ese tiempo está quieto.

Lo crucial de este asunto es que nos enseña algo difícil de aceptar: no debemos fiarnos de las supuestas evidencias proporcionadas por nuestros sentidos, porque estos nos engañan más de lo que quisiéramos. Aunque veamos al Sol moverse, la realidad es que es la Tierra la que gira sobre su eje; no porque podamos verlo, sino porque nos lo han dicho los que saben más que nosotros… Y les creemos a ellos, no a nuestros ojos.

¿Entonces, eso quiere decir que, en este asunto y en muchos otros similares, la mayoría de las personas nos comportamos como si fuéramos creyentes de algo que es, después de todo, una realidad científica? ¿De verdad sabe todo el mundo explicar por qué la Tierra es la que gira de oeste a este, y no es el Sol el que se mueve de este a oeste, como parece?

Por supuesto, el movimiento respectivo del sistema Sol-Tierra tiene una base científica demostrable. Y que la explicación se oponga a la evidencia de nuestros ojos no deja de ser una notable paradoja, que parece justificar lo que algunos dicen de la ciencia, a saber, que se ha convertido en una especie de sustituto de la religión.

Lamentablemente, eso es cierto en bastantes casos: si echamos una ojeada escéptica a casi todo lo que se supone que sabe la población en general, por difícil que sea establecer qué es eso que se supone que sabemos todos, hay que reconocer que nos fiamos casi a ciegas de los expertos en ciencia y tecnología, del mismo modo que los fieles de una determinada confesión religiosa se fían de sus sacerdotes.

Volviendo al ejemplo del Sol, aún hay muchas personas que están seguras de que sale por el este y se pone por el oeste porque ignoran la razón de que las cosas sean al revés, o sea que es la Tierra la que se mueve en sentido contrario. Muchos lo acaban por aceptar, sobre todo si se lo dice alguien al que otorgan autoridad suficiente, o porque se lo han enseñado así a sus hijos en el colegio, pero les cuesta aceptar que sus ojos les engañan.

O sea que sí, eso se parece bastante a una especie de fe… ¿científica?

Con todo, ha de quedar bien claro que las ciencias no tienen nada que ver con las creencias. La fe no puede ser nunca científica, porque eso no tendría ningún sentido: la actividad científica jamás se basa en las tradiciones, ni en la autoridad de unos expertos o profetas, ni desde luego en ningún tipo de revelación proporcionada por seres sobrenaturales. La ciencia basa su conocimiento, siempre provisional y sometido a permanente crítica, en evidencias demostrables que han de poder ser contrarrestadas por otras evidencias que pudieran eventualmente poner de relieve algún error o imprecisión en las primeras.

La actividad científica exige, pues, que las afirmaciones basadas en evidencias y demostraciones de todo tipo sean puestas a prueba, criticadas con escepticismo y finalmente corregidas. Una frase coloquial lo resume bien: en ciencia, las cosas que se saben son ciertas mientras no se demuestre contrario, y mientras las consecuencias o predicciones que de ellas se deriven funcionen, siempre y en todas partes.

Pero antes de todo eso sí que existió una creencia generalizada en el geocentrismo global, una idea defendida a menudo violentamente por quienes pensaban que la Tierra era el centro de todo, «como parecía evidente». Esa defensa, curiosamente por razones religiosas, alcanzó su punto culminante de crueldad en la transición entre los siglos XVI y XVII: Giordano Bruno fue quemado vivo por hereje al final del siglo XVI, en el año 1600, y Galileo estuvo a punto de acabar igual.

Pero aquella actitud religiosa intransigente quizá al cabo resulta clarificadora, porque con ella comenzó a cristalizar lo que hoy podemos llamar cosmología científica, en sustitución de la cosmogonía cristiana y, obviamente, de cualquier otra cosmogonía basada en unos u otros tipos de creencias.

En realidad, la idea de que la Tierra giraba en un día sobre el eje de sus polos, al tiempo que giraba asimismo en un año en torno al Sol, ya fue sugerida por algunos de nuestros ancestros de mente bien estructurada; por ejemplo, el griego Aristarco de Samos quien, en el siglo III a. de C., no solo sugirió el movimiento diurno de la Tierra sino que pensaba que el Sol estaba en el centro de todo el Universo visible (en eso no estuvo tan acertado, pero es que era un simple pensador, sin más aparato de observación que sus propios ojos).

Casi veinte siglos después de Aristarco, Nicolás Copérnico retomó y concretó esas ideas, a mediados del siglo XVI, e incluso escribió sus razonamientos en un libro que se guardó muy mucho de publicar temiendo, justificadamente, la ira de la iglesia católica. Esta se había empeñado desde el principio en seguir las ideas de Aristóteles, recogidas luego por Ptolomeo, para quienes la Tierra era el centro del Cosmos. Eso resultaba muy conveniente para las tres grandes religiones monoteístas (cristianismo, judaísmo e islam), y para muchas otras confesiones, porque sus mesías, profetas y divinidades no iban a venir a molestarse por los habitantes de un planeta cualquiera girando sobre sí mismo en torno a una estrella vulgar dentro de una galaxia como tantas otras. Eso sonaba simple y llanamente a herejía.

El libro de Copérnico se publicó a su muerte, en 1543, y fue prohibido posteriormente, aunque muchos ejemplares circularon a escondidas y llegaron a otros países. Tanto que unos años después, en 1584, el teólogo Giordano Bruno retomó aquellas ideas y publicó una pequeña obra defendiéndolas y añadiendo algo que Copérnico no decía: que tampoco el Sol era el centro del Cosmos sino una estrella más. Fue ajusticiado por la Inquisición en 1600 por sus herejías panteístas, aunque sus ideas astronómicas también debieron de contribuir lo suyo.

Y, finalmente, llegamos al famoso caso de Galileo Galilei, que retomó las ideas copernicanas pero asentándolas en sus observaciones basadas en su pionero y rudimentario telescopio. Pruebas numerosas, y bastante contundentes que, sin embargo, a la Inquisición no le parecieron sustantivas porque el dogma era el dogma y, como tal, poseía muy superior calidad demostrativa.

El filósofo, matemático y escritor Bertrand Russell (Nobel de Literatura, fallecido en 1970 a los noventa y siete años de edad) afirmaba que el conflicto entre Galileo —y Giordano Bruno, y Copérnico, incluso podría añadirse al mismísimo Aristarco de Samos, aunque vivió mucho antes del cristianismo— y la iglesia fue una batalla entre el razonamiento inductivo y el razonamiento deductivo.

La inducción propia del método científico hizo que Galileo aportara pruebas experimentales de sus afirmaciones a base de observar la realidad con medios superiores a los propios sentidos humanos. Esas pruebas, a pesar de poder ser confirmadas por la repetición de las experiencias adecuadas, se oponían a la deducción defendida por la Inquisición, que se basaba en argumentos de autoridad y tradición anclados en una doctrina de muchos siglos de antigüedad, anterior incluso al cristianismo mismo.

Hizo bien el papa Wojtila al pedir perdón, en 1992, por la condena a Galileo, rehabilitándole 359 años después de aquel juicio en Florencia. Pero, tratando de justificar lo injustificable, añadió que comprendería la postura de la iglesia de aquella época porque, según dijo el papa polaco, las pruebas de Galileo no eran lo bastante poderosas como para contrarrestar las «pruebas» teológicas y filosóficas. ¿Pruebas teológicas? ¿Pero no se basa la teología precisamente en la ausencia de pruebas acerca de su credo sustancial, la existencia de Dios? Si hubiera tales pruebas ya no sería un dogma de fe sino, simple y llanamente, una afirmación científica.

Las cosmogonías, antiguas como la humanidad misma, siempre se resistieron y se resisten a ceder el paso ante la cosmología racional. Aquel episodio de Copérnico-Bruno-Galileo fue, con todo, el punto de inflexión para iniciar una nueva forma de ver y analizar el mundo, basada en el método científico. La cosmología comenzaba lentamente a reemplazar a otras teorías basadas en tradiciones o creencias sin demostración.

II

COSMOGONÍAS

La definición de cosmogonía, según la primera acepción de la Real Academia, dice: «relato mítico relativo a los orígenes del mundo». O sea, se explica la génesis del Cosmos entero apelando a los mitos. Recordemos que un mito es una explicación de alguna cosa que presupone la existencia de seres sobrenaturales o extraordinarios. Eso vale para los dioses, pero también para los monstruos e incluso, modernamente, para los extraterrestres.

Es interesante observar la ambigüedad de los ilustres miembros de la Academia, porque a la concisión explicativa de esa primera acepción opone, en cambio, una segunda acepción mucho más confusa: «teoría científica que trata del origen y la evolución del universo». Que es lo que modernamente llamamos cosmología, ya que se refiere a teoría científica y, por supuesto, nada tiene que ver con los mitos.

La palabra «teoría» merece una reflexión aparte. En ciencia una teoría no es lo mismo que en el lenguaje literario habitual, donde equivale más bien a hipótesis de trabajo o suposición, cuando no a mera especulación. Las teorías científicas, en cambio, son hipótesis basadas en descubrimientos y evidencias que afectan a una parte importante del conocimiento; o sea que no son gratuitas ni arbitrarias, sino que parten de realidades demostrables. Por ejemplo, la teoría de la relatividad fue una hipótesis coherente con lo que se sabía, y servía para explicar muchas cosas hasta entonces incomprendidas; hoy ha sido plenamente demostrada experimentalmente y se aplica aunque sigamos llamándola teoría. Puede que quizá le correspondiese mejor el sustantivo de Ley, dicho sea en sentido científico, no jurídico. Más adelante analizaremos con detalle otra teoría científica de enorme calado, la que postula la existencia del Big Bang y sus características.

Volviendo a las teogonías, que conectan directamente el Cosmos con las divinidades superpoderosas capaces de crear y controlar semejante magnificencia, conviene decir de antemano que a lo largo de la historia de la humanidad ha habido muchísimas e incluso hoy perviven unas cuantas que siguen dictando la conducta, no siempre pacífica, de algunas civilizaciones.

Hay tantas cosmogonías como mitos y religiones que las sustentan. En cambio Cosmología, en el sentido que le da actualmente la ciencia, solo hay una. Lo que no significa que esté «terminada», porque de hecho ninguna ciencia lo está. Numerosas cuestiones cosmológicas aún no han sido elucidadas completamente, e incluso en algún caso coexisten teorías contrapuestas que siguen esperando el veredicto de la investigación, la demostración, la prueba y los demás instrumentos ligados al método científico.

En general, las cosmogonías suelen ser tenidas por ideas antiguas —quizá por eso la Academia utiliza en su primera acepción el sustantivo «mundo», tan lleno de ambigüedad—, cuyo objetivo inicial quizá fuera tan solo el de imaginar el origen de todo lo conocido y su posible evolución futura. O sea que en las cosmogonías, el Cosmos es el mundo, en el sentido más primitivo y genérico del término. Y en ellas, siempre hay algún relato acerca del momento inicial de todo lo conocido, a partir de una nada previa o de unos elementos que quizá estuvieran ahí pero en absoluto desorden.

Muchos relatos cosmogónicos presentan desde los inicios de todo lo conocido una especie de ordenación progresiva, incluso repentina, de esos elementos inicialmente dispersos, casi siempre mediante la intervención de elementos divinos. Otros mitos aluden a la creación de todo lo existente a partir de la nada, por fases como en el relato de la Biblia, o incluso de golpe.

Curiosamente, todos esos dioses capaces de ordenar el pre-mundo de elementos dispersos para crear el mundo conocido, o de crearlo todo a partir de nada, han sido siempre representados mediante formas humanas, a veces animales, e incluso mixtas, como en Egipto el dios Horus, un hombre con cabeza de halcón. Son muy raras las cosmogonías donde los dioses todopoderosos no se parezcan a nosotros. Las tres grandes religiones monoteístas, que en el fondo forman un único corpus de dogmas, hablan de un Dios (Yahvé o Alá) que nos creó a imagen y semejanza suya. O, visto de otra forma más prosaica, un dios todopoderoso… pero en forma de superhombre, o sea un humano-dios.

Suena un poco gratuito, como una especie de invento para humanos aburridos, pero en realidad una cosmogonía bien establecida y aceptada podía ayudar a los pueblos inteligentes pero todavía primitivos a establecer una realidad, permitiéndoles concebir el universo que les rodeaba. Un mundo que ellos percibían de forma confusa y que así tenía sentido y origen. Los seres humanos y, sobre todo, sus dirigentes, podían entonces concebir un orden físico y metafísico que les permitía conjurar el caos y la incertidumbre al tiempo que beneficiaba a los poderosos, que eran los administradores de las verdades del mito.

No es raro que la tradición de los emperadores y reyes emparentados directamente con los dioses, o dioses por sí mismos, haya sobrevivido casi hasta nuestros días. Los reyes de Sumer, descendientes de los que salvaron a Babilonia del diluvio, eran reyes divinos; el primero de ellos, Dungi, era hijo de una diosa. Por su parte, los incas, como los faraones de Egipto, eran hijos del dios Sol, y Horus fue el último dios-hombre-animal que gobernó en la tierra del Nilo. Lo mismo ocurría con las primitivas dinastías indias o persas, igual que en China y Japón. Y en Europa, las monarquías absolutas se basaban en la idea de que los reyes lo eran «por la gracia de Dios», y no por sus méritos ni linaje: eran hombres por encima de los hombres.

Desde la antigüedad, los mitos han sido relatos compuestos por acciones simbólicas que se transmitieron, generación tras generación, para ofrecer respuestas sobre el origen del mundo y del hombre, en relación con los dioses o con los ángeles, héroes, mensajeros y profetas, según los casos, que actuaban en nombre de sus correspondientes divinidades superiores. Esos mitos ofrecieron a las distintas culturas una visión integradora del mundo —esencial para la seguridad psicológica de la identidad común—, que además explicaba los fenómenos naturales más formidables e incomprensibles, como las tormentas o los eclipses.

Otra cosa son los relatos de unas u otras mitologías. Por ejemplo, las cosmogonías griegas narraban el origen del mundo como procedente del caos, en el que solo un acto de creación divina pudo poner orden. Con esa acción se iniciaban el ser y el bien, como recoge Hesíodo en su famosa Teogonía, base de toda la mitología tanto griega como romana. También lo hace luego Platón en su diálogo del Timeo, al atribuirle la creación del mundo al demiurgo, o arquitecto supremo. De hecho, sus ideas sobre la aparición del Cosmos, y aún más las de su discípulo Aristóteles, apuntan ya ideas cosmológicas que vendrían muchos siglos después.

En cambio, la cosmogonía judeocristiana narra el origen del mundo, tal y como lo recoge el libro del Génesis, por voluntad de Dios (Yahvé) desde sus principios. El texto latino de la Biblia utiliza la expresión ex nihilo, «de la nada». Aunque luego explica esa creación del mundo mediante diversas separaciones —la tierra de los cielos, la tierra de las aguas, la luz de la oscuridad…—, lo que nos recuerda la idea de caos previo de las cosmogonías mesopotámicas y griega.

En todo caso, siempre está presente, en América, en Asia o en las civilizaciones mediterráneas, el mundo celeste —celestial, más bien— que pretende englobar todo lo que existe, pero que en realidad incluye todo lo que se podía ver. Porque aunque no era impensable que los dioses flotasen en el éter, por encima de las nubes, lo lógico era que vivieran en una zona fronteriza entre tierra y cielo; por ejemplo, un monte muy alto.

Por eso los griegos hicieron del monte Olimpo la morada de los dioses; es la segunda cumbre más alta de los Balcanes, y el monte más alto de Grecia, pero no es una gran cumbre, con sus 2918 de altitud. Algo parecido hicieron los redactores de los textos antiguos de la Biblia, ya que después del supuesto diluvio universal, Noé y los suyos atracaron en una de las cumbres más altas del mundo (¿quizá, como los griegos, querían decir del Cosmos?), el volcán Ararat, el monte más alto de la actual Turquía aunque armenio en su origen: 5165 metros. Lo mismo ocurría en las mitologías escandinavas, cuyos dioses residían en moradas sobre rocas inaccesibles, la quinta de las cuales era el famoso Valhalla.

Como el cosmos particular de cada civilización era el paisaje cercano, ello dio lugar a un número de cosmogonías tan diverso como los distintos entornos en los que se asentaron las civilizaciones más duraderas; por ejemplo, Mesopotamia o el valle del Nilo, la Anatolia turca y las islas griegas cercanas, las costas de los países escandinavos, y así sucesivamente.

III

LOS PRIMEROS INTENTOS

ABORÍGENES AUSTRALIANOS

No es fácil saber lo que pensaban los cromañones, tan inteligentes como nosotros pero confinados en sus cuevas por los rigores del coletazo final de la última glaciación del Cuaternario (Würm, llamada en América Wisconsin) hasta hace unos 10 000 años. Quizá sea suficientemente representativo el ejemplo de las culturas aborígenes vivas más antiguas del mundo, las australianas, que podrían remontarse a muchos milenios antes de hoy y quizá sobrevivir en el norte del continente austral, de clima hoy tropical y entonces frío pero sin extremismos.

Para ellos, el origen y el futuro del mundo, así como la relación humana con el entorno natural, se explicaban mediante la leyenda del Tiempo del Sueño, una tradición de tipo religiosa parecida al shinto japonés, que tiene un lugar geográfico sagrado, la hoy llamada Ayers Rock (Uluru en idioma aborigen), muy cerca de la línea del Trópico de Capricornio. En el sintoísmo japonés, los kami son los espíritus de la naturaleza, la montaña, el bosque cercano, el árbol especial… Algo parecido ocurría en aquella cultura antiquísima del centro de Australia, con una roca de apariencia espectacular representando al ente natural creador de todo.

Pero, claro, mirar al cielo era inevitable, sobre todo en un clima seco como el del interior del continente australiano. Algunos grupos aborígenes, como los guringai o los yolngu, se basaron en los movimientos de los astros para establecer los que quizá fueran los primeros calendarios humanos, sin duda antes del Holoceno. Eran mucho más complejos que los actuales, con hasta seis estaciones, y la situación de unas u otras constelaciones (visibles desde el hemisferio sur, pero cerca del ecuador) mostraba la época para diversas labores de recolección o caza, sin tener aún una agricultura organizada.

LOS KILIWA DE LA BAJA CALIFORNIA

Más reciente, pero todavía anterior a las civilizaciones mesopotámicas, parece ser la cultura kiliwa, en el norte de la baja California mexicana. Se piensa que se estableció allí, quizá por la bonanza del clima, en plena glaciación, como las primitivas australianas, quizá hace 20 000 años.

La cosmogonía kiliwa parece atribuir la creación del mundo a partir de una oscuridad completa, eliminada por el dios Coyote-Luna, portador de la luz, quien pudo luego dedicarse a crear el resto del mundo, arrojando buches de agua desde su pico para crear los mares y los ríos.

Al margen del mito, los kiliwa identificaron estrellas, constelaciones, planetas y cometas, además de la Vía Láctea, y parece que conocían los ciclos lunares y los eclipses. La Luna era, para ellos, la demostración de la existencia del dios creador Coyote-Luna, mientras que Venus era su mujer fecundada. Las estrellas eran las fogatas encendidas por los muertos que por allí se establecían al finalizar su vida.

La ingenuidad de todos estos relatos —no muy distinta de las posteriores culturas de occidente, incluidos los textos sagrados de las grandes religiones— no debe impedirnos apreciar la enorme capacidad observadora y pragmática de aquellos hombres que imaginaron y difundieron estas leyendas primitivas.

MESOPOTAMIA

Quizá el paradigma de la civilización occidental más antigua sea la sumeria, que se remonta, en la baja Mesopotamia, al Neolítico, en los primeros tiempos del Holoceno, 9000 a 4000 años antes de ahora.

Los sumerios más primitivos creían que el mundo flotaba como un gran disco sobre un mar celestial, que existía desde siempre y que todo había sido creado por el agua (representada por el dios padre Apsu) y el caos o diosa madre (Tiamat), especialmente los peces, los animales terrestres e incluso los seres humanos. El Universo visible de día y de noche era, una vez más, un disco plano cerrado por una cúpula metálica brillante, quizá de latón, metal que ya conocían; en él, la lucha entre Marduk (Júpiter) y los dioses del caos terminó con la victoria del primero. Y eso permitió que, por ejemplo, los cultivos en el suelo pudieran aparecer como producto de la fecundación de los dioses masculinos y femeninos. Y en otoño e invierno el tiempo se estropeaba y las cosechas se acababan porque moría algún dios. Por supuesto, en primavera renacía algún otro dios. Y así sucesivamente.

Produce asombro la fecunda imaginación de nuestros antepasados más remotos, que será luego corregida y aumentada por las civilizaciones posteriores.

Con el paso del tiempo, la mejora de los conocimientos matemáticos y astronómicos fue matizando todas estas leyendas. Los sucesores de los primeros pueblos mesopotámicos —los caldeos o los acadios— fueron precisando algunos de estos conceptos estrictamente narrativos, ajustándolos a los nuevos descubrimientos. Hace unos 4000 años, en la época de los reyes de Sumer y Akad, ya poseían unidades de medida precisas y utilizaban sistemas aritméticos, algebraicos y geométricos con sistemas numéricos de base sexagesimal y notación posicional; lo que implica que no numeraban las cosas por acumulación de unidades sino mediante números simbólicos en los que el mismo dígito tenía un valor diferente a la derecha que a la izquierda.

En esas épocas más recientes de la cultura mesopotámica, su cosmogonía coincidía bastante con la egipcia, que era cultura similar y geográficamente cercana. Imaginaban un Cosmos estático, dividido en dos entes, Cielo y Tierra, rodeados por el Sol y la Luna, con la esfera de estrellas como fondo decorativo. La regularidad de los movimientos celestes se debía a los dioses, aunque alguna imagen de entonces hace pensar en teorías heliocéntricas (muestra una estrella con puntas saliendo de ella y rodeada de pequeñas esferas).

Hace 2740 años, en la época de Nabonasar, fundador de la dinastía neobabilónica, los mesopotámicos no solo sabían predecir eclipses sino que nombraban las doce constelaciones del Zodíaco, en torno a la eclíptica y, sin abandonar el origen divino del mundo, pensaban seguramente en leyes naturales que gobernaban los ciclos del Cielo y la Tierra que ellos supieron describir —lluvia, insolación, estaciones, eclipses…—. Esa astronomía predictiva comenzó a serle aplicada al destino de los reyes y sus batallas, y así nació la astrología, que no era como hoy una supuesta adivinación para todo el mundo, en cierto modo «democrática», sino que solo favorecía a los poderosos y sus hazañas.

Nabonasar solo reinó en Babilonia durante catorce años, y no sería digno de mención a no ser por la nueva dinastía real que inició y que le sirvió, casi un milenio después, a Claudio Ptolomeo (100-170) para confeccionar su calendario; el inicio fue conocido, desde entonces, como Era de Nabonasar. El primer día del año 1 de dicha era fue el 26 de febrero del año 747 antes de Cristo de nuestro calendario juliano. La elección de un rey tan vulgar como Nabonasar no fue casual: Ptolomeo lo tomó como referencia por haber sido el primero en conservar observaciones astronómicas regulares.

En conjunto, las cosmogonías mesopotámicas evolucionaron en función de los progresivos descubrimientos que iban haciendo sus sabios, los sacerdotes. Por ejemplo, el cálculo de las estaciones, la descripción del aparente movimiento retrógrado de los planetas, el cálculo exacto de la lunación (asombrosamente exacto, hace 2400 años calcularon 29,530594 días; la cifra real es 29,530589 días), el establecimiento de un calendario lunisolar de 13 meses…

EGIPTO

La civilización egipcia se desarrolló en torno al curso del Nilo, y fue contemporánea de las civilizaciones mesopotámicas, relativamente próximas, durante varios milenios. Ambas compartían determinados aspectos de su cultura y desarrollo tecnológico, aunque los egipcios siempre tuvieron mucho más arraigada la idea del más allá, haciendo del culto a los muertos toda una religión, cuyos sacerdotes tenían casi tanto poder como el faraón. En cambio, se interesaron mucho menos por la astronomía, y utilizaban las estrellas, el Sol y la Luna más como base de un calendario sencillo pero bien adaptado a los ciclos agrícolas gobernados por las crecidas del gran río. El Cosmos para ellos tenía una forma casi rectangular, curiosamente similar a la forma misma del país, orientado de norte a sur y bastante estrecho en torno a las orillas del Nilo. La parte superior de esa caja cósmica rectangular estaba formada por una enorme plancha metálica sostenida por grandes montañas en sus cuatro vértices; los astros tenían origen terrestre, como fogatas alimentadas desde el suelo e invisibles durante el día. La Vía Láctea fue creada por Isis, sembrando con un reguero de trigo el firmamento, y más adelante se pensó que era el reflejo celeste del Nilo, por el que el dios Sol, Ra, navegaba en una barca. De los planetas no hay apenas mención.

En realidad, la cosmogonía egipcia no tenía muy en cuenta el universo, y no hacían predicciones astrológicas; su mundo religioso era esencialmente espiritual, pero eso no significa que ignoraran los conceptos astronómicos básicos. Como todas las civilizaciones situadas en climas benignos y cielos nocturnos despejados, miraban mucho al cielo y anotaban sus características principales. Por ejemplo, las pirámides de Gizeh, construidas entre los años 2600 y 2500 antes de Cristo, fueron orientadas en dirección norte-sur, con un error mínimo, inferior a un grado. Y el pasadizo de entrada a la Gran Pirámide (Jufu o Keops) apunta a la estrella alfa Draco, que en aquella época marcaba el norte celeste (hoy es Polaris, o Alfa Ursae Minoris, la estrella polar).

INDIA

El Cosmos de los hindúes fue creado por el dios Brahmá quien, mediante el pensamiento, partió en dos el huevo primigenio, formando con una mitad el Cielo y con la otra mitad la Tierra. Así de simple. Todo el conjunto del Cosmos estaba rodeado por los anillos de una cobra negra sagrada, Sheshu… En realidad, esta cosmogonía brahmanista tiene su origen en una época todavía lejana, hace unos 3000 años, y aparece esbozada en diversos escritos en sánscrito védico. En este sentido, la civilización del Indo fue bastante posterior a las de Sumeria y Egipto, pero tuvo un desarrollo muy acelerado con el brahmanismo y luego el budismo, sistemas religiosos y cósmicos a la vez que, como en Egipto, abordaban mucho más la espiritualidad simbólica que el realismo de la observación astronómica a la hora de explicar el mundo y sus orígenes.

Hace unos 2500 años, un príncipe ascético que renunció al trono del reino de Sakia, Sidarta Sakyamuni (más tarde apodado Sidarta Gautama Buda, literalmente «el Perfecto Iluminado y Descendiente de la Mejor Vaca»), fundó la religión budista, que enseguida se hizo popular no solo por complementar y precisar muchos elementos del antiguo dharma védico (religión brahmánica, basada en los cuatro Vedas, fijados en sánscrito unos siglos antes) sino, sobre todo, porque sus preceptos están redactados en un lenguaje mucho más sencillo, el prácrito. Poco después aparecen los dos grandes poemas épicos, los famosos Mahabhárata y Ramayana. El primero de ellos, escrito hace unos 2300 años, recopila ideas e historias anteriores, por lo que es considerado como un completo relato épico y mitológico del pasado de la India; en sus dieciocho libros con cien mil versos, cita de pasada preceptos básicos cosmogónicos relacionados con los dioses, basándose en el precepto básico del reciclado global: todo se reencarna tras la muerte para volver a empezar un nuevo ciclo, y así hasta alcanzar el nivel supremo de la eternidad, si uno es merecedor de ello.

En cuanto al Ramayana, literalmente «marcha de Rama», dios ligado a la idea del placer, es también un libro épico con preceptos morales, basados en la vida y obra de Rama. Sus ideas cosmogónicas son similares a las del Mahabhárata.

CHINA

Se trata de una de las civilizaciones más antiguas del mundo, pero solo se conoce bien su desarrollo histórico desde hace unos 3500 años, con la dinastía Shang. De aquellos textos remotos se deduce que los chinos eran ya buenos observadores. Y hace unos 2400 años tenían bien situadas muchas estrellas y constelaciones visibles en diferentes lugares de su extenso país. Al contrario que los mesopotámicos, ellos no le dedicaron mayor atención a la eclíptica y su Zodíaco sino que, para referenciar estrellas, se basaban en las circumpolares, siempre visibles en el cielo. No asociaban estos conocimientos a ninguna teoría cosmogónica; a lo más que llegaban era a asociar, como más tarde los astrólogos y alquimistas medievales, los planetas a los cinco elementos naturales y a los puntos cardinales: madera y Júpiter (este), fuego y Marte (sur), metales y Venus (oeste), agua y Mercurio (norte), y tierra y Saturno (centro). La Vía Láctea era asociada a un río celeste, y quizá a la lluvia (su aparición en el centro del cielo coincidía con la época de las lluvias).

Los chinos antiguos no consideraban los objetos cósmicos como dioses ni como heraldos del inicio o del fin del mundo; pero sí tuvieron horóscopos, dividiendo el cielo en veintiocho casas. También desarrollaron el álgebra pero no la geometría, lo que dificultó su comprensión de lo que ocurría allá arriba.

Las cosmogonías chinas más antiguas se basaban en la idea de un cielo esférico en el que la Tierra era una especie de vasija con la abertura hacia abajo, rodeada por un gran océano que se fundía en los bordes con el firmamento. El aire entre ambos es lo que equilibraba el conjunto. El Sol, la Luna, los planetas y los demás objetos celestes eran solidarios con el firmamento, pero tenían movimientos propios.

Lo interesante es que toda esta astronomía rudimentaria carecía de conexiones cosmogónicas —ni religiosas ni míticas—; había sido establecida de forma puramente abstracta, sin apoyo observacional.

LA EUROPA PRIMITIVA

Mucho antes del establecimiento del imperio romano, hace dos milenios, en algunas zonas de Europa habían florecido grupos locales que sin duda tenían un buen conocimiento del comportamiento del cielo en las distintas épocas del año. Nos han dejado numerosas muestras de sus inquietudes celestes en forma de megalitos, principalmente los menhires, los dólmenes y los crómlecs (o cromeleques).

Estas construcciones aparecieron poco después del año 5000 a. de C. en el sur de Portugal y se generalizaron durante la revolución agrícola del Neolítico en otros puntos de las regiones atlánticas hasta llegar a la Europa occidental, haciéndose cada vez más complejas hasta bien entrada la Edad del Bronce, hace unos 3500 años.

Suelen estar formadas por grandes piedras, algunas de varias toneladas. Los menhires eran piedras alargadas puestas de pie, aisladas o alineadas según una dirección determinada entre equinoccios, solsticios o norte-sur. Los crómlecs son menhires colocados circularmente, y señalando a veces la línea de equinoccios y solsticios, además de otras fechas señaladas; el más famoso es el de Stonehenge, en Inglaterra. Y, finalmente, los dólmenes son estructuras complejas, en forma de puerta o incluso de corredor, que debían de servir para ritos funerarios; quizá los más espectaculares sean el de Menga, en Antequera (España), y el túmulo de Newgrange, en Irlanda.

Hoy se sabe que estas estructuras dependían de distintas culturas, incluso dentro de una misma región. Y en los últimos decenios se han ido censando muchos otros megalitos no europeos; por ejemplo, en Turquía y el norte de África algunos han sido datados hace unos diez mil años, pero también en la India, en Corea, en la Polinesia (de épocas similares a los europeos), incluso enormes megalitos esféricos en Costa Rica.

LOS PUEBLOS MESOAMERICANOS

Las civilizaciones centroamericanas primitivas estaban asentadas en un territorio amplio que abarca los dos tercios meridionales de México, además de Guatemala, El Salvador, Belice y parte de Honduras, Nicaragua y Costa Rica. Aunque existen evidencias de poblaciones de cazadores en la zona hace veinte mil años, se sabe que los primeros agricultores aparecieron ya en pleno Holoceno, más o menos en las mismas fechas que en Mesopotamia. Y desde hace unos cinco mil años se asume la existencia de una auténtica civilización, la olmeca, que floreció durante tres milenios irradiando o compartiendo su cultura con los habitantes de otras zonas de la región, dando lugar a otras dos civilizaciones antiguas, los mayas (hasta hace 1000 años) y los zapotecas (hasta hace 1800 años), y finalmente, ya durante nuestra era, los teotihuacanos, totonacas, toltecas y, sobre todo, aztecas, en particular los mexicas.

En tanto tiempo, y con tantos grupos humanos diferentes, resulta difícil extraer una única cosmogonía. No obstante, quizá una de las características básicas de todas esas culturas mesoamericanas esté relacionada con sus conocimientos prácticos, derivados de un notable espíritu observador de los caracteres naturales de su entorno, acompañado de una profunda espiritualidad religiosa, y una imaginación tan fértil como la de las civilizaciones mediterráneas u orientales.

Los primeros calendarios del periodo preclásico son de hace casi tres mil años. En realidad, casi todas las culturas mesoamericanas utilizaron un sistema similar, lo que prueba la interrelación entre ellas. Incluso el calendario mexica, muy posterior, se basa en la misma idea. Los nombres para designar años, meses y días partían de la visión religiosa del entorno natural (plantas y animales, pero también diversos astros) propia de las primeras épocas del periodo preclásico.

Es obvio que los mesoamericanos de todas las épocas conocían bien el movimiento de los astros visibles, pero no existen demasiados documentos en torno a sus posibles cosmogonías. La principal teoría, elevada a categoría religiosa y omnipresente en casi todas las culturas, era la dualidad de las cosas. Por eso en matemáticas el sistema era vigesimal, y el 2 era el número origen; el cero lo utilizaban también para los números, en lo que los mayas, y quizá antes que ellos los olmecas, fueron por delante del resto del mundo. El desarrollo del cálculo astronómico con el uso del cero permitió a los mayas, hace unos dos mil años, hacerse una idea bastante precisa de los movimientos de los principales astros. Por ejemplo, determinaron que el año solar verdadero contaba 365,2420 días (son 365,2422) con asombrosa precisión, teniendo en cuenta que no disponían de instrumentos para calcular y que la unidad más pequeña de tiempo que conocían era el día.

Por cierto, en Europa el cero llegaría de la mano de los árabes ya en el siglo IX, con el matemático Al Juarismi quien, en su «Libro sobre adición y sustracción mediante el cálculo de los indios», aludía al matemático hindú Brahmagupta, que en el año 628 había establecido el uso universal del cero. Y a España el cero llegó en el siglo X, aunque la iglesia tildó de mágico y demoníaco el nuevo sistema de cálculo, que hacía innecesario el ábaco. Dos siglos después, el italiano Fibonacci escribió su Libro del ábaco que, en realidad, desarrollaba el álgebra árabe de origen hindú, por lo que a partir del siglo xv el cero quedó ya admitido de forma general. Cabe suponer el asombro que sentirían los estudiosos de las civilizaciones precolombinas en los siglos XVI y XVII al ver que aquellos supuestos bárbaros mesoamericanos calculaban con el cero desde hacía mil años.

No pudo ser más lamentable que fray Diego de Landa ordenara en 1562 la destrucción de multitud de símbolos, ídolos y, sobre todo, documentos de todo tipo en su afán por perseguir la idolatría y los sacrificios humanos: «Usavan tambien esta gente de ciertos caracteres o letras con las quales escrivian en sus libros sus cosas antiguas y sus sciencias, y con ellas, y figuras, y algunas señales en las figuras entendian sus cosas, y les davan a entender y enseñavan. Hallamosles grande número de libros de estas sus letras, y porque no tenían cosa en que no oviesse superstiçion y falsedades del demonio se los quemamos todos…».

Apenas sobrevivieron de aquella barbarie tres códices mayas, pero muchas de las ideas precolombinas desaparecieron en la hoguera supuestamente purificadora. Sin duda aquellos textos hubieran ayudado a comprender la visión global del mundo que tenían los pueblos mesoamericanos más antiguos.

El famoso Popol Vuh, escrito ya en el siglo XVI, sí relata el origen del hombre y la creación y destrucción cíclica del mundo, recopilando leyendas y mitos de transmisión y muy antiguos, aunque es probable que algunos fueran pura invención del autor, probablemente un indígena que aprendió la escritura occidental. Relata la creación del mundo, la relación de los seres humanos con los dioses y la cosmogonía que se deriva de todo ello, además de muchos otros detalles acerca de la historia de los pueblos primitivos mesoamericanos. En ese relato, el mundo fue creado por los dioses, y sobre valles y montañas crearon a los animales, condenándoles a comerse unos a otros. Luego crearon la familia humana, a partir de dos héroes gemelos —la dualidad sagrada mesoamericana— que, tras vencer a algunos dioses que se oponían a ellos, dieron lugar a todas las tribus.

Desde el punto de vista astronómico, los mesoamericanos más primitivos ya conocían los astros, cuya vida cósmica mitificaban con diversas relaciones entre unos y otros. Observaron las regularidades de la evolución del firmamento día tras día, año tras año. Pero su latitud geográfica, entre el trópico de Cáncer y el ecuador, provoca estaciones menos marcadas que en latitudes más altas, con días que varían poco a lo largo del año, y un clima caracterizado por épocas de lluvia o sequía más que por la transición entre el calor y el frío. Quizá por eso el calendario inicial mítico-religioso tuvo solo 260 días, aunque posteriormente conviviese sin problemas con el calendario de 365 días, más ajustado al año astronómico. Por ejemplo, los mexicas usaban ambos sistemas, el xiuhpohualli de 365 días (los mayas lo llamaban haab y constaba de dieciocho meses de veinte días, más cinco suplementarios) y el más primitivo tonalpohualli de 260 días (tzolkin para los mayas, con trece meses de veinte días, unas nueve lunaciones), extraña combinación de la situación del Sol, la Luna y la brillante estrella Sirio, utilizando los números mágicos 13 (luz) y 20 (plenitud). El ciclo entre ambos se cerraba cada 52 años, periodo denominado Xiuhmollpilli.

Los mayas concebían el Cosmos, ya en el primer milenio de nuestra era, como un conjunto dividido en tres niveles superpuestos: el Cielo, subdividido a su vez en trece capas (Sol, Luna, Venus…), la Tierra en forma de enorme llanura flotando sobre el agua y sostenida por un monstruo parecido a un cocodrilo, y finalmente el Inframundo, con nueve capas. La Vía Láctea era el nexo de unión entre esos niveles.

IV

GRECIA CLÁSICA

LA «TEOGONÍA» DE HESÍODO

Hace algo más de veintisiete siglos, el poeta griego Hesíodo escribió un texto mitológico en el que detallaba la genealogía de los dioses del Olimpo, tratando de paso su visión acerca de la Tierra y su creación junto al resto del Cosmos conocido.

Curiosamente, el punto de partida de esta teogonía, clásica entre las clásicas, fue una especie de vacío absoluto, esa «nada» que los físicos modernos dicen que existía en el momento de aparecer el Big Bang. Hesíodo habla de un «abismo» o «caos» primordial del que proviene todo lo creado posteriormente. De ese caos aparecen Gea (la Tierra), Eros (el amor), Tártaro (lo subterráneo), además de los hermanos tenebrosos: Érebo (oscuridad) y Nix (noche), junto a Hemera (día) y Éter (firmamento). Gea generó a su vez a Urano, como dios global que sirviera de soporte a los demás, rodeando al mundo con su cubierta de estrellas.

Una preciosa historia que suena a imaginación delirante del autor, y que sorprende por la ingenuidad que parecieron mostrar todos aquellos humanos inteligentes que poblaron la Grecia antigua y luego el mundo romano, al aceptar sin discusión las diversas versiones de esta mitología.

Es curioso que el dios de dioses, Zeus, no ocupase inicialmente un lugar principal en esa teogonía; era hijo de Rea y Cronos, ambos hijos de los titanes que habían sido generados a su vez por Gea y Urano. Cronos soñó que uno de sus hijos le destronaría, por lo que conforme iban naciendo los cinco primeros se los iba tragando. Pero Rea escondió al sexto, Zeus, y este de mayor venció a su padre, haciéndole regurgitar a sus hermanos.

Sorprende el mito del gigante Atlas, sobre cuyos hombros descansaba el mundo; en ese sentido, era obvio que los griegos que lo idearon estimaban que la distancia entre la superficie terrestre y el firmamento no debía de ser muy grande puesto que, en uno de sus famosos trabajos, Hércules le pide a Atlas que le vaya a buscar las manzanas de oro al jardín de las hespérides; para agradecérselo, se ofrece a subir a una cumbre en su lugar, sosteniendo al Cosmos en brazos.

Como cosmogonía, la mitología grecorromana era, pues, más bien pobre. Pero tras Hesíodo (y su contemporáneo Homero, cuyas obras mostraban como personajes reales a los dioses y héroes mitológicos), vinieron otros muchos pensadores de la época que completaron una auténtica y complejísima cosmogonía, que incluso acabaría siendo adaptada por las tres grandes religiones monoteístas siglos después.

TALES Y ANAXIMANDRO

No obstante, en la actual Anatolia turca, existieron de forma aislada algunos pensadores que podríamos llamar racionalistas, que abordaron el origen y la estructura del Cosmos desde una perspectiva estrictamente observacional y teórica, siguiendo unas leyes naturales sin intervención divina y prescindiendo, obviamente, de los relatos mitológicos tan en boga gracias a Hesíodo y Homero.

Tales de Mileto (624-547 a. de C.) y Anaximandro (610-547 a. de C.) quizá fueran los primeros en aplicar su ingenio para observar, medir y enunciar teorías geográficas y cósmicas a partir de los datos que iban obteniendo, sin apelar a mito alguno. Tales suele ser considerado como el iniciador de la especulación científica, aunque sus ideas fueron transmitidas por sus discípulos, porque él no dejó textos escritos. No obstante, su pensamiento deductivo le llevó a grandes avances en geometría y en astronomía; dos teoremas bien conocidos por los estudiantes del mundo entero llevan su nombre. Anaximandro de Mileto, su discípulo, escribió un solo libro, Sobre la naturaleza, y se le atribuye el primer mapa del mundo conocido, el cálculo con su gnomon de los solsticios y equinoccios, la determinación de la distancia y el tamaño de algunas estrellas y la descripción de la Tierra como un cilindro que ocupa el centro del Cosmos.

Para Tales, en cambio, la Tierra podía ser un disco plano que flotaba sobre el agua, componente básico del mundo, encerrado en una enorme esfera de aire cuya superficie exterior era la bóveda celeste con sus astros. El movimiento de los astros era una consecuencia natural del fluir del agua; una idea peregrina, sin duda, pero que prescindía por fin de los seres sobrenaturales que se consideraban esenciales para mover los objetos del cielo.

En cuanto a Anaximandro, creía que el origen del Cosmos era el apeiron, lo infinito, una sustancia diferente al agua y a los otros elementos. De aquel infinito previo surgió luego el cielo, una esfera en cuyo centro se hallaba el mundo cilíndrico libremente suspendido, sin soporte alguno, y que no caía porque estaba a igual distancia de todo lo demás. Para él, el Sol era un orificio en la esfera exterior por el que asomaba un fuego exterior; era el cuerpo celeste más lejano. Más cerca estaban la Luna y las estrellas.

La idea de que la Tierra flotaba libremente sin soporte alguno fue una aportación casi revolucionaria, aunque como es lógico no supo dar una explicación del porqué de ese estado. De hecho, hubo que esperar hasta Newton para comprenderlo.

¿Fueron Tales y Anaximandro los primeros escépticos de la historia? Es probable que no; cabe suponer que los más inteligentes —hoy diríamos críticos— de los babilónicos también tendrían sus dudas acerca de la inconsistencia de aquel sistema de dioses caprichosos que jugaban con el destino de los seres humanos y con los elementos de la naturaleza. Pero no ha quedado constancia de ello. En cambio la Grecia antigua sí fue fértil en ese tipo de discusiones, aunque fueran minoritarias. La polémica acabaría siendo zanjada por Claudio Ptolomeo, ya en el siglo II de nuestra era, y más tarde por la iglesia católica; ambos apostaron por una visión cosmogónica y geocéntrica del mundo, que fue doctrina oficial hasta el Renacimiento.

Uno de los testimonios escritos más antiguos es el que aparece en la famosa tablilla del planeta Venus de Am-mi-Saduqa, que apareció en las ruinas de Nínive y fue escrita en el siglo VII a. de C. Esta tablilla recoge datos mucho más antiguos, y sumamente precisos, acerca de la observación del planeta Venus durante un periodo ininterrumpido de 21 años… ¡Eso fue hace 3700 años! Precisamente bajo el reinado de Ammi-Saduqa (1646-1626 a. de C.), décimo rey de la primera dinastía de Babilonia y cuarto descendiente del famoso Hammurabi. Es difícil no pensar en aquellos pacientes observadores de hace casi cuatro milenios como observadores neutrales, y por tanto escépticos, de lo que ocurría allá arriba. Pero, claro, debieron de guardarse sus dudas para ellos; el poder de entonces no iba a admitir escepticismo religioso alguno.

JENÓFANES DE COLOFÓN

En la isla anatólica de Colofón, entre Mileto, Esmirna y Éfeso, hubo un griego que se mostró abiertamente en contra del origen divino del mundo. Tales y Anaximandro fueron más ambiguos; de hecho, el segundo no se oponía a que su apeiron, el vacío previo a todas las cosas, fuese asimilado a lo divino, sin mayor precisión. Pero Jenófanes (570-475 a. de C.) desmontó con cierta facilidad las ideas sobrenaturales de la Teogonía de Hesíodo, e incluso se burló de la beatitud con la que aceptaban los héroes de Homero la conducta caprichosa de los dioses, sin reparar en las causas naturales de muchos de aquellos sucesos. Fue muy crítico con esa forma de atribuirles todo lo que ocurría a los dioses, como si la mente de los mortales no fuera capaz de comprender, a base de observación y reflexión, las posibles leyes naturales.

En la lejana Italia, al sur de Nápoles —en la ciudad de Elea, hoy Velia—, nació la escuela eleática de pensadores escépticos, seguidores de Jenófanes. La fundó Parménides de Elea (530-470 a. de C.), quien postulaba que el universo era inmutable e infinito, sin duda más allá del conocimiento humano, pero que ese no era el caso de los fenómenos de la naturaleza más cercanos, que podían ser abordados sin apelar al concurso de los dioses. Su discípulo Zenón de Elea (490-430 a. de C.) siguió la misma línea de pensamiento, pero fue mucho más incisivo e imaginativo. Se hizo famoso por sus paradojas, puramente lógicas, que acababan demostrando, contra toda apariencia, que las cosas no eran lo que parecían —por ejemplo, el movimiento— y que, por tanto, nos engañaban nuestros imperfectos sentidos, no los dioses. Dedujo así la necesidad de recurrir a la lógica y la reflexión como elementos de conocimiento, pero no a la experimentación, tributaria de nuestros engañosos sentidos.

Hoy la ciencia basa su método de trabajo en ambas virtudes: reflexión teórica y, además, observación y demostración experimental. Claro que nuestros sentidos se complementan hoy por una infinidad de herramientas e instrumentos imposibles de imaginar en aquellos tiempos.

LOS PITAGÓRICOS

Otro personaje esencial en esta primera sacudida racionalista fue Pitágoras (582-497 a. de C.), o mejor dicho los miembros de la escuela pitagórica de hace 2500 años, que formaban en la localidad italiana de Crotona —al sur de Italia, frente a la costa griega— una especie de sociedad secreta, dedicada a la especulación filosófica y matemática (hay quien dice incluso que Pitágoras nunca existió, que fue un mito creado por aquellos visionarios). Su influencia fue tal que Platón y luego Aristóteles adoptaron sin problemas su visión cosmogónica, quizá por la fascinación que sentían, y supieron transmitir, por los números como entes místicos capaces de explicar la perfección de las cosas naturales, desde la música hasta la geometría y, por qué no, el Universo. Y así, pensaron que podían calcular las órbitas de los astros relacionando sus movimientos por ejemplo con los intervalos musicales, en una especial de música de las esferas cuyos sonidos solo podían escuchar los iniciados.

Curiosa mezcla de misticismo numérico y razonamiento científico, que les llevó a postular órbitas circulares concéntricas para los astros, y en este orden: Sol, Luna, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Esa idea estuvo vigente durante los dos milenios siguientes, hasta que Kepler descubrió la forma elíptica de las órbitas.

Un pitagórico famoso, Parménides (514-450 a. de C.), postuló que la Tierra era esférica y se encontraba inmóvil en el centro del Cosmos, rodeada por un Universo finito formado por capas esféricas concéntricas en las que se movían los astros y rodeado por una especie de corteza exterior sólida en la que estaban fijas las estrellas. Otro pitagórico, Filolao (450-400 a. de C.), concibió un modelo cósmico inicialmente formado por fuego que, por un torbellino al azar, se diferenció dejando una parte en el centro del Universo, y el resto en la periferia. Todos los astros giraban en torno al fuego central, incluido el Sol, que era una especie de esfera concentradora de la cegadora luz central. Las estrellas eran pequeños huecos por los que asomaba el fuego exterior. Y más allá estaba el infinito. Los astros tenían su contrario (se parece a la teoría dual de la numeración maya); si no veíamos la anti-Tierra era porque estaba al otro lado, en los antípodas de nuestra esfera… Lástima que Filolao no supiera ver que ese fuego central era el mismo Sol; nos habríamos ahorrado casi dos milenios de geocentrismo.

Un contemporáneo suyo, no pitagórico, fue Anaxágoras de Clazomene (500-429 a. de C.), quien describió el brillo de la Luna como reflejado, no como propio; eso le permitió explicar los eclipses, algo que los mesopotámicos de varios siglos antes no supieron hacer, aunque supieran predecirlos; además, explicó el porqué de las distintas fases de la Luna. Pero en cuanto al origen del Cosmos, su imaginación se fue por otros derroteros: lo explicaba como un torbellino dentro de un material uniforme inmóvil e infinito, donde todo estaba anteriormente unido. Eso permitió la separación del conjunto en dos grandes masas: el éter, sutil y cálido; y el aire, más denso y oscuro. El éter ocupaba todo el Universo mientras que el aire se quedaba confinado aquí abajo. Luego el aire se descompuso en agua, tierra, rocas, nubes; lo más pesado formó en su centro la Tierra, que era plana. El Sol y las estrellas eran rocas incandescentes expulsadas por los remolinos que formaron la Tierra.

Aunque Anaxágoras tuvo como discípulos a muchos grandes hombres, desde Pericles o Tucídides hasta Eurípides, Demócrito y el mismísimo Sócrates, sus tesis fueron consideradas impías —la Inquisición aún tardaría dos milenios en ser inventada, pero sus procedimientos ya existían— y tuvo que huir de Atenas, con ayuda de Pericles, para no ser ajusticiado. Las cosmogonías sobrevivían por la imaginación de sus autores, la credulidad del pueblo llano… y la imposición de las autoridades civiles y religiosas que de ello podían beneficiarse. Siempre fue así, y siempre será así.

SÓCRATES, PLATÓN Y ARISTÓTELES

El esplendor de Atenas como capital intelectual del mundo antiguo en los siglos V y IV antes de nuestra era se debió sobre todo a los tres grandes filósofos, dos atenienses, Sócrates (470-399 a. de C.) y Platón (427-347 a. de C.); y Aristóteles de Estagira, ciudad del norte de Grecia próxima a Tesalónica (384-322 a. de C.).

En una línea parecida a la de los sofistas, Sócrates centró sus reflexiones en cuestiones relacionadas con la ética y la política, con el lenguaje e incluso con las leyes y las normas sociales. Pero la cosmología le interesó bastante menos. En cuanto a Platón, aunque se convirtió en un pensador mucho más sistemático y abarcó prácticamente todos los temas, partía de la misma base que Jenófanes y Zenón, según la cual lo observado adolece de un defecto fundamental: nunca podrá reflejar la realidad porque está fuera del alcance de nuestros ojos. Esa realidad, en el mejor de los casos, solo podrá ser concebida a través de la lógica y la reflexión.

En uno de sus últimos «Diálogos», Timeo, Platón expone sus ideas acerca del cuerpo humano y la medicina, con referencias complementarias a la cosmología. Otorgaba a la geometría teórica —por ejemplo, la esfera o los poliedros regulares convexos— unas características de perfección que las limitaciones de nuestros sentidos solo podían ser capaces de concebir, pero no de observar.

Aristóteles, aunque fue discípulo de Platón, pensaba de forma diferente y con los pies en el suelo, aunque sin renunciar, obviamente, al pensamiento especulativo. Fue un observador sobrio, un investigador tenaz de los saberes anteriores, y le otorgó a la experimentación un cierto derecho a existir, aunque nunca al mismo nivel que la reflexión pura. De ahí que, en conjunto, hiciera progresar de manera extraordinaria el conocimiento humano en torno a cuestiones no solo filosóficas, lógicas, políticas o éticas, sino también de pura historia natural (zoología, botánica, anatomía, meteorología y cosmología).

En el Timeo, Platón describía el origen del Universo, la estructura de la materia y la esencia de la naturaleza humana. El Cosmos fue creado por el demiurgo (no propiamente un dios, sino un ente superior asimilable al maestro, al arquitecto, al maestro artesano), una idea que, por cierto, recogieron muchísimo más tarde los masones con su Gran Arquitecto del Universo. El demiurgo puso orden entre dos «Ideas» perfectas: la materia informe y el caos. Lo curioso es que Platón afirma que el origen de esas Ideas no tiene por qué ser explicado: se justifica por sí mismo. Algo que cualquier científico discutiría hoy, porque nada en ciencia se explica por sí mismo.

El Cosmos platónico mostraba su perfecta regularidad gracias a las esferas. Y así la Tierra esférica estaba en el centro de un Universo obviamente esférico. Este dogma geocentrista se mantuvo durante dos milenios, y fue defendido con encarnizamiento por la Inquisición (¿sabía que fue creado por los griegos antiguos?). En cambio, su idea sobre la creación del tiempo fue muy válida: el mundo físico y el tiempo nacieron a la vez porque no puede haber tiempo sin materia ni movimiento.

El Cosmos aristotélico comprendía dos elementos: los celestes, formados por cuerpos iguales a sí mismos que se movían con una regularidad perfecta; y los terrestres, que era todo lo existente en la Tierra y sus cercanías. Dentro de estas últimas estaba la «región sublunar» compuesta por los famosos cuatro elementos, tierra, agua, aire y fuego; la tierra abajo, luego el agua, el aire y, por encima, el fuego. Si alguno de ellos era movido de su lugar, tendía a volver a él; era el «movimiento natural». Mantenía la idea de Platón sobre la esfericidad del conjunto, e incluso calculó que la circunferencia terrestre medía 72 000 kilómetros (casi el doble que la real), afirmando que aun así era minúscula comparada con el resto del Universo. Para Aristóteles, los astros no estaban hechos de fuego sino de una quintaesencia asimilable al éter de Anaxágoras.

En suma, el modelo cósmico de Aristóteles, adoptado luego por todas las culturas posteriores hasta el Renacimiento, constaba de una Tierra central, esférica e inmóvil, y en torno a ella esferas de agua, aire y fuego, y más allá la Luna. Lo terrestre era impuro y corruptible; o sea, cambiante. Lo celeste era perfecto e inmutable: el Sol, los cinco planetas conocidos y la esfera de las estrellas fijas.

Esta cosmogonía no necesitaba a los dioses pero apelaba a una perfección primigenia, simbolizada por las formas geométricas y la esfera, y esto sería luego utilizado por las cosmogonías monoteístas para concebir el dogma religioso geocentrista.

LOS ASTRÓNOMOS GEÓMETRAS

Ya hemos visto que Tales, Anaximandro y los pitagóricos emitieron hipótesis que, aunque no podrían hoy considerarse científicas, sí prescindían en todo o en parte de la intervención de dioses o seres superiores.

También Platón y Aristóteles usaron la geometría para definir la perfección de la esfera y los cinco poliedros regulares convexos. Y fue precisamente el progreso de la geometría y el cálculo a la hora de estimar, por ejemplo, las órbitas planetarias lo que hizo tambalearse muchas de las ideas previas, de base puramente teórica o filosófica.

Quizá el primero de estos matemáticos fuera otro pitagórico, Eudoxo de Cnido (400-347 a. de C.), quien quiso resolver la geometría de los movimientos circulares y uniformes de los astros para confrontarlos con la observación. El poder predictivo de aquellos cálculos teóricos era muy superior al sistema anterior, basado en las tablas de los mesopotámicos, y todos los cálculos astronómicos posteriores se basaron en ellos. Pero algunos planetas muestran, vistos desde la Tierra (que Eudoxo consideraba el centro del Cosmos), una trayectoria extraña, con retrocesos ocasionales. El matemático lo explicó con cierta aproximación mediante el juego de unas esferas girando en torno a otras que rodeaban el planeta; una teoría que sería luego completada con los epiciclos de Apolonio, que luego veremos.

Heráclides del Ponto (390-339 a. de C.) desarrolló algo más complejo: un sistema híbrido en el que todo giraba en torno a la Tierra, pero el Sol arrastraba consigo a Mercurio y Venus, que se sabía que se movían siempre en el cielo muy cerca del astro al salir o al ponerse. Otra idea revolucionaria era que la Tierra no estaba inmóvil sino que giraba sobre sí misma en 24 horas. Un acierto que fue muy pronto olvidado porque contradecía todas las tesis imperantes, religiosas o no.

Apolonio de Perga (247-205 a. de C.) mejoró la teoría de las esferas de Eudoxio mediante la generación de unas extrañas trayectorias de los planetas con movimientos retrógrados, ideando los «epiciclos», pequeñas órbitas circulares por las que se movían los planetas, en torno a otras órbitas mayores, las «deferentes». La idea fue adoptada por los astrónomos posteriores a él, hasta el heliocentrismo renacentista; era muy ingeniosa, sí, pero puramente geométrica. Con lo fácil que hubiera sido pensar que todos los planetas daban vueltas al Sol…

ARISTARCO DE SAMOS, ERATÓSTENES DE SIENA, HIPARCO DE NICEA

Estos tres astrónomos alejandrinos eran asimismo matemáticos ilustres. No tuvieron mucho que ver con los presocráticos, y carecían de prejuicio alguno acerca de la perfección —religiosa o filosófica— del Universo.

Aristarco de Samos (310-230 a. de C.) ha pasado a la historia como el primer y más genuino defensor de la teoría heliocéntrica que le iba a costar la vida a Giordano Bruno dos milenios después… Ya hemos visto que los pitagóricos habían pensado ya en algo parecido aunque por motivos puramente filosóficos y no observacionales.

Eratóstenes de Cirene (276-194 a. de C.) midió con precisión asombrosa la distancia de la Tierra al Sol, la oblicuidad de la órbita terrestre causante de los climas invertidos en los dos hemisferios terrestres, el diámetro de la Tierra… Fue un matemático genial, pero también supo utilizar sus dotes de observación y consiguió desarrollar elementos auxiliares, como la esfera armilar, que le ayudaron a precisar sus medidas.

Finalmente, Hiparco de Nicea (190-120 a. de C.) fue otro observador atento de los cielos, con ayuda de nuevos instrumentos inventados por él, como el teodolito o diversos medidores precisos de ángulos. Elaboró un catálogo estelar completo y clasificó las estrellas según su intensidad en magnitudes decrecientes, sistema que hoy se sigue utilizando. Identificó a simple vista 1080 estrellas —una cifra asombrosa, más o menos todas las que podemos contemplar sin aparatos, con muy buena vista—, indicando su posición en coordenadas elípticas. También diferenció el año sidéreo del trópico, dedujo los conceptos de latitud y longitud, desarrolló la trigonometría…

Otros astrónomos de los siglos I antes y después de Cristo —por ejemplo, Eudoxo, Calipo y, sobre todo, Gémino de Rodas— sistematizaron aquellos conocimientos astronómicos, relacionándolos con actividades domésticas y agrícolas. Así, «canícula» (en inglés, dog days) se refiere a las puntas de calor del verano justamente cuando la estrella Sirio, la más brillante de la constelación Can Mayor, aparece por el horizonte oriental poco antes de amanecer; hoy, por culpa de la precesión de los equinoccios[1], la brillante estrella que aparece en el este al amanecer por esas fechas es Proción, la alfa del Can Menor, a la que algunos llaman «la perrita». Recuérdese que las constelaciones de los dos canes acompañan a Orión, el cazador celestial… Lo curioso es que ambas constelaciones «caninas», con sus estrellas Alfa, Sirio y Proción, protagonizan otro dicho popular inverso al anterior: «hace un frío de perros». En lo más álgido del invierno, en enero, salen por el horizonte oriental al anochecer y luego se encuentran casi en el centro del cielo, bien visibles, en mitad de la noche.

CLAUDIO PTOLOMEO

Ya en la Alejandría del imperio romano, Claudio Ptolomeo (nacido entre los años 90 y 100, fallecido en 170) ignoró estas teorías revolucionarias de los geómetras astrónomos y retomó la ortodoxia aristotélica. En su famoso Tetrabiblos, Ptolomeo asociaba, eso sí, los elementos astronómicos cambiantes a diversos fenómenos locales complementarios (el color del Sol al atardecer o al amanecer, los halos en torno a la Luna, la coloración más o menos brillante de las estrellas…) con el fin de obtener predicciones meteorológicas y, lo que es aún peor, predicciones astrológicas.

Ptolomeo fue, no obstante, un científico muy relevante que no solo defendió las teogonías imperantes en el mundo heleno, posteriormente transmitidas al mundo cristiano, árabe y judío, sino que recopiló lo ya sabido y aportó algún conocimiento nuevo. Su obra principal, el Almagesto (nombre árabe, en griego podría traducirse por «la gran síntesis»), expone en trece volúmenes el sistema geocéntrico, la periodicidad de los equinoccios y solsticios, la duración del año, la órbita lunar y su mes sinódico, el error de paralaje en las posiciones Sol-Luna, la predicción de eclipses, las estrellas y sus posiciones relativas fijas (tomadas de Hiparco), y también las trayectorias planetarias, según la teoría de los epiciclos y deferentes de Apolonio.

Ptolomeo no se molestó mucho en explicar el origen del Cosmos: daba por sentado que era obra de los dioses aunque no era muy fanático, sino más bien un pensador pragmático y conciliador. Pero toda su ciencia fue utilizada por los árabes y los cristianos para defender con uñas y dientes el dogma geocéntrico, so pretexto de que el hijo de Dios no pudo hacerse hombre en cualquier sitio sino en el centro mismo del Cosmos.

V

OSCURANTISMO MEDIEVAL

ROMA Y LA IGLESIA

Las teogonías monoteístas no podían aceptar otra idea que el geocentrismo, ya lo hemos visto. Y era tal la fuerza de la religión en las sociedades europeas y del Asia menor que durante quince siglos casi nadie osó plantearse un origen del Cosmos y una estructura del Universo distintos al dogma religioso, aunque en él no hubiera en realidad referencia alguna a estas cuestiones.

La ciencia griega no tuvo continuación durante la dominación romana, cuya cultura literaria y tecnológica fue sin duda impresionante, aunque a cambio se limitaban a aceptar, con leves adaptaciones, la mitología griega —eso sí, cambiando los nombres al latín— y su cosmogonía. Los romanos tampoco se interesaban en mayor medida por las matemáticas y la astronomía, más allá de lo indispensable para la administración de la res pública. Sí dedicaron, en cambio, sus esfuerzos a lo terrenal, la agricultura, la alimentación, el comercio, el urbanismo, incluso la ingeniería y, desde luego, el arte de la guerra.

En todo el occidente europeo, la caída del imperio romano acabó dejándole a la iglesia católica el poder de influir en la cultura de los distintos países excepto, obviamente, los de influencia hebrea y árabe.

No se puede, pues, decir que hubiese progreso alguno de la ciencia durante todo ese largo periodo de más de diez siglos; al contrario, el rechazo por las autoridades eclesiásticas del conocimiento racional fue generalizado. Y así, la única posibilidad de comprender el Cosmos era aceptar a ciegas la cosmogonía cristiana. Las teorías de muchos pensadores griegos fueron ignoradas hasta muchos siglos después, cuando los arqueólogos e historiadores recuperaron buena parte de aquellos saberes.

Aquella cosmogonía única en el mundo occidental fue, precisamente, la que se deducía del primer libro de la Biblia, el Génesis, convenientemente «actualizado» con algunas ideas paganas como las de Aristóteles y, sobre todo, las de Ptolomeo en su Almagesto (las ideas astrológicas del Tetrabiblos quedaron proscritas).

La caída del imperio romano de occidente en el año 476 marca el inicio de la Edad Media, y la conquista de Constantinopla en 1453 señala su fin, coincidente con el del imperio romano de oriente. En todo ese milenio medieval, e incluso antes, la iglesia fue asociándose sutilmente a los cambios sociales positivos (como los consagrados, por ejemplo, en el edicto de Tesalónica en el año 380) para luego ir propiciando un inesperado retroceso científico al no permitir, bajo pena de excomunión y muerte, ni la difusión ni siquiera el mero enunciado de teorías que pudieran contradecir los textos bíblicos. La cosmogonía cristiana podía resumirse así: en el conjunto del Universo, Dios era el origen y el centro de todo, y la principal y casi única fuente de conocimiento era la Biblia. Por lo tanto, la búsqueda de la verdad científica no era necesaria ante la única posible, la verdad revelada.

CIENCIA ÁRABE VS CIENCIA MEDIEVAL

Con la caída del imperio romano en el siglo V, la cultura europea y, en particular, el estudio racional de nuestro entorno sufrieron un colapso del que tardarían diez siglos en recuperarse. El esplendor grecorromano acabó sucumbiendo ante las creencias y conductas más burdas, amén del omnipresente poder de la iglesia y sus instituciones más represivas. Abundaron las quemas de brujas —eso implicaba que quienes las condenaban, incluida la Inquisición, creían en su existencia—, los autos de fe y otras ceremonias sórdidas. Era un claro retroceso a la creencia primitiva en oscuros poderes que podían manejar a su antojo la naturaleza y la vida de los hombres.

El conocimiento del medio natural —cuya exploración habían iniciado con notable racionalidad algunas mentes preclaras en Mesopotamia y Grecia— quedó en manos de la charlatanería popular y, sobre todo, de la cada vez más poderosa religión cristiana. Menos mal que, en cambio, el mundo árabe de los siglos posteriores a la caída del imperio romano fue conservando, por tradición predominantemente oral, los saberes que durante siglos difundió la biblioteca de Alejandría. En la transmisión de ese conocimiento los árabes lo fusionaron con retazos de otras culturas lejanas, como la persa o la hindú, e incluso aportaron nuevas ideas y desarrollos que, en un extraño conglomerado de saberes, acabó retornando a Europa por vía indirecta, en parte a través de los restos del imperio romano de oriente —Bizancio fue para ello un centro clave—, pero sobre todo a través del mundo árabe de España, desde donde se difundiría luego a Italia, Francia e incluso los países escandinavos. Toledo (con su famosa escuela de traductores), y luego Córdoba, jugaron un papel esencial.

Lo curioso del caso es que la astronomía medieval europea seguía la pauta de los saberes tolemaicos. Por ejemplo, uno de los trabajos más respetables de aquellos tiempos procede, como no, de un autor árabe de Bagdad, Al-Kindi (801-873), «el filósofo de los árabes», experto en traducciones y adaptaciones de obras antiguas. No criticó las cosmogonías propias de su época, pero sí fue capaz de mostrar que lo de las esferas concéntricas de los cuatro elementos del mundo antiguo quedaba fuera de juego; por ejemplo, el agua, el aire y la tierra estaban mezclados a través de la evaporación, la condensación y la precipitación. Con sus obras, las bases «teóricas» de la cosmogonía dominante se tambaleaban… Pero el dogma ya las había hecho suyas, y nada valían los razonamientos ni las posteriores demostraciones del Renacimiento.

El físico persa Alhazen (965-1039) no solo descubrió el concepto de densidad, sino que analizó la reflexión y la refracción de la luz, demostrando que, al contrario de lo que afirmaban los antiguos, los ojos no emiten luz sino que esta viene de los objetos luminosos, incluyendo los astros. Él atribuía la atracción de las masas en el espacio a una especie de fuerza desconocida, que hoy llamaríamos gravedad. De lo que se deduce que la cosmogonía de las esferas perfectas con la Tierra en el centro se tambaleaba un poco más.

Toda la fuerza que transmitía el mundo árabe durante la época más oscura del medioevo europeo se sustentaba en el florecimiento a partir del siglo VII, en la antigua Mesopotamia y luego en el norte de África, de una nueva religión monoteísta, el islam, prima hermana del cristianismo y el judaísmo puesto que reconoce como libros revelados por Dios (en árabe Allah, o Alá) no solo el Corán, revelado al profeta Mahoma por el arcángel Gabriel entre los años 610 y 632, sino también los antiguos textos bíblicos incluidos en la Torá, el libro sagrado del judaísmo revelado al profeta Moisés, los Salmos revelados al rey David, e incluso los Evangelios, revelados a Jesús (que para los mahometanos es el profeta Issah).

Por supuesto, a pesar del común origen de las tres religiones monoteístas, en la Edad Media se hace virulento el enfrentamiento entre cristianos y mahometanos, al margen del conflicto larvado entre cristianos y judíos, de coexistencia siempre problemática. Es curioso que esos enfrentamientos a menudo sanguinarios se produzcan entre religiones con muchas más cosas en común de lo que les gustaría —y eso sigue siendo cierto hoy— reconocer a algunos de sus líderes. En ese contexto, las cruzadas para liberar Tierra Santa de los infieles sarracenos no pudieron ser más absurdas: Jerusalén fue, y sigue siendo, ciudad santa para los cristianos pero también para los mahometanos y los judíos.

En todo caso, lo esencial es que la cosmogonía monoteísta, simbolizada por la postura de la iglesia católica en torno al teocentrismo absoluto, y ferozmente vigilada y defendida por la Inquisición, era compartida igualmente en sus grandes líneas por el judaísmo y el islam.

EL PREDOMINIO DEL GEOCENTRISMO

Si Dios era el centro de todo, la Tierra, como lugar donde vino su hijo a dar su vida por todos los seres humanos, no podía estar en cualquier sitio, sino precisamente en el centro del Universo.

Este geocentrismo, puramente teórico en época de los griegos, se convirtió en la Edad Media en un dogma esencial de la religión católica y, por ende, de las otras dos religiones monoteístas. Curiosamente, este fervor anticientífico ya comenzó a manifestarse incluso en la etapa final del imperio romano, cuando el emperador Constantino, con el edicto de Milán de 313, legalizó el cristianismo, otorgándole máxima legitimidad en el primer concilio de Nicea del año 325. De hecho, él mismo fue bautizado al final de su vida. El cristianismo, antes perseguido, tomaría el poder en las calles. Y así en el año 390, al final del reinado del emperador Teodosio, las turbas quemaron la famosa biblioteca de Alejandría por ser la cuna de unos saberes antiguos y heréticos. Y en 415 esos fanáticos asesinaron a la matemática alejandrina Hipatia (370-415). El oscurantismo medieval todavía no había llegado, pero ya anunciaba sus reglas de juego.

Lo curioso es que, salvo el intocable geocentrismo, consecuencia obvia del teocentrismo, el resto de los saberes de los antiguos, compendiados en algunos conventos, fueron aceptados sin más por la autoridad eclesiástica. El dogma cristiano no tenía nada que oponer a la forma esférica o plana de la Tierra, la relación de la posición de los astros con ciertas circunstancias meteorológicas, o el mismísimo tamaño de la Tierra que, según cálculos antiguos y poco exactos, fue tal que incluso Colón, a finales del siglo XV, se basó en ellos para iniciar su viaje hacia Asia, convencido de que el mundo era más pequeño de lo que es.

San Isidoro de Sevilla (560-636) fue quizá quien mejor fijó los conocimientos cosmogónicos antiguos, aceptables para la iglesia, en el tercero de los veinte tomos de sus Etimologías. Partía del inevitable geocentrismo, explicaba que el mundo era esférico y que el Sol estaba hecho de fuego y era mucho mayor que la Tierra y la Luna, y describía la esfera celeste y los movimientos y posiciones de los planetas, el Zodíaco e incluso las estrellas. San Isidoro distinguía entre astronomía y astrología; consideraba la primera una ciencia nada problemática, pero condenaba la astrología como superstición herética.

La idea de una Tierra inmóvil en el centro del Universo como creación divina fue parte esencial del dogma medieval, pilar básico de la cosmogonía cristiana, y aceptada como tal hasta hace no mucho tiempo. Hoy todos saben, incluida la iglesia, que la Tierra es un planeta más que gira en torno al Sol.

¿Todos? En Estados Unidos existe un Museo de la Creación, cerca del aeropuerto de Cincinnati (Ohio), que recibe cientos de miles de visitas cada año. Echarle un vistazo a su web resulta de lo más… curioso. Alli la Tierra es, por supuesto, el centro del Universo. E incluso en España existe un pintoresco blog[2], mantenido al parecer por un profesor de matemáticas de una escuela técnica superior de Náutica y Máquinas Navales, y al tiempo devoto del creacionismo de la Tierra joven —cree que nuestro planeta fue creado por Dios hace unos seis mil años— y del geocentrismo. Cabe preguntarse si de verdad aprobó su carrera científica…

LOS ESCÉPTICOS DEL FINAL DE LA EDAD MEDIA

En el siglo XIV, los conceptos cosmogónicos de las religiones monoteístas —en especial el cristianismo que, en esas cuestiones, fue siempre más beligerante— seguían firmemente anclados gracias al arma poderosa que significaba la Inquisición, convertida en una especie de poder dentro del poder. Pero algunos pensadores, tanto desde el campo de la filosofía como de la matemática, comenzaban ya a encontrarle rendijas a aquel edificio tan sólidamente establecido desde un milenio antes. Entre los primeros destacan muy especialmente el inglés William Ockham, y los franceses Jean Buridan y Nicole d’Oresme.

Ockham (1280-1349) fue un filósofo franciscano que, al margen de dedicar su vida a la pobreza extrema hasta el punto de debatirla con el papa Juan XXII, que no era muy partidario, escribió numerosas obras sobre lógica y medicina. Pero lo que le ha hecho famoso es su aforismo sobre la «navaja», que en latín podría enunciarse así: «Pluralitas non est ponenda sine necessitate», o sea que la pluralidad no debe postularse cuando no es necesaria. En realidad este principio era ya defendido en la antigüedad, pero Ockham lo utilizó tan frecuentemente que ha quedado asociado a él. Lo de la navaja tiene que ver con los dos filos, uno cortante y el otro no; no tiene sentido pensar cuál de los dos usar, la hipótesis más obvia siempre gana.

La navaja de Ockham nos lleva a una conclusión obvia: en igualdad de condiciones, la explicación más sencilla es casi seguro la correcta. Y, ¿por qué importa la navaja de Ockham desde el punto de vista cosmogónico? Pues por la misma razón por la que el papa excomulgó a su defensor, al margen de su escasa inclinación a aceptar el voto de pobreza (lo que hizo, dicho sea de paso, que Ockham osara acusarle de hereje). Es decir, porque abría la reflexión acerca de la discusión sobre los preceptos del dogma. Por ejemplo, la necesidad de un Dios creador; quizá el mundo no necesite ese creador, aunque solo sea porque eso no soluciona el problema de quién creó al creador. Ockham no se atrevió a tanto, claro; pero dejaba la puerta abierta a planteamientos así de revolucionarios… y, desde luego, heréticos.

En cambio uno de sus discípulos, el francés Jean Buridan (1300-1358), fue uno de los principales inspiradores del escepticismo en Europa y, lo que aún fue más peligroso, del escepticismo religioso. De hecho, en sus trabajos de lógica se manifestó como defensor del principio de causalidad; en eso, como en su explicación de la noción de inercia, ya anunciaba a Newton, que nacería tres siglos más tarde. Si conocemos a Ockham por su navaja, Buridan pasó a la historia por su relato anecdótico sobre el asno. Partidario del libre albedrío que nos permite tomar decisiones a través de la razón, el filósofo contaba la historia de un asno que acabó muriéndose de hambre al no poder elegir entre dos montones idénticos de heno: ambos podrían satisfacer su hambre y, como la elección implicaba una arbitrariedad no razonable —no hay elección posible entre dos cosas idénticas si no se acude al azar—, acababa por no comer ninguno de los dos. Si Buridan se hubiera metido en semejante complicación, hubiera podido concluir que la existencia de Dios no reposa sobre ninguna razón objetiva, puesto que es un dogma de fe. No lo hizo, claro.

Finalmente, Nicole Oresme (1323-1382) fue no solo filósofo sino también astrónomo, economista, físico, incluso musicólogo. Acabó siendo obispo, pero aun así aportó reflexiones esenciales para la renovación medieval que ya anunciaba el Renacimiento. Su Libro del Cielo y el Mundo mostraba los errores del planteamiento aristotélico desde el punto de vista físico, porque no se podía demostrar que eran los cielos los que giraban y no la Tierra. Es curioso, porque Oresme aportaba razonamientos a favor del giro de la Tierra sobre sí misma con mayor contundencia aún que Giordano Bruno y Copérnico, dos siglos más tarde. Pero no escribió un libro dedicado a ello, sino que sus comentarios quedaban diluidos en el resto de sus escritos filosóficos. Lo que si atacó contundentemente fue la astrología, tan defendida por Ptolomeo. E incluso osó especular con la idea de que hubiera otros mundos habitados en el espacio. La teogonía cristiana pudo tambalearse en algunos de sus cimientos básicos, pero Oresme fue prudente y siempre evitó polémicas con la Inquisición; de hecho, era un famoso obispo y protegido del rey de Francia. En realidad, aunque defendían lo contrario, acabaron afirmando que la Tierra era inmóvil porque así se lo exigía su fe, que era superior al razonamiento. Pero ¿lo creían de verdad?

EL OSCURANTISMO MEDIEVAL EMPIEZA A ILUMINARSE

Después de Buridan y Oresme, diversos astrónomos y matemáticos contribuyeron a socavar un edificio que parecía sólidamente establecido, y bien defendido además por el extremo rigor de la Inquisición.

El alemán Nicolás de Cusa (1401-1464) fue quizá el primero en cuestionar filosóficamente el dogma cosmogónico cristiano al dudar de la existencia de un Universo perfecto, esférico y finito. En su obra La docta ignorancia afirma que la Tierra ha de ser un planeta más, que se mueve como los demás y que no tiene por qué estar en el centro del Cosmos, tener límites exteriores ni adoptar la supuesta perfección de la forma esférica. O sea, los aristotélicos y los escolásticos estaban equivocados; toda una bomba de relojería contra la cosmogonía cristiana.

Quizá, pero solo aparente. Nicolás de Cusa fue un notable teólogo que fue nombrado cardenal a los 47 años, llegando a ser camarlengo del colegio cardenalicio y vicario general, bajo el pontificado de Pío II, a los cincuenta y ocho años. ¿Cómo consiguió una autoridad tan relevante de la iglesia católica evitar el escollo casi omnipotente de la Inquisición con sus poco adecuadas afirmaciones? Probablemente sus cargos en la curia y sus profundos conocimientos teológicos le daban credibilidad más que suficiente; además, sus críticas fueron siempre contra Aristóteles y sus herejías, defendiendo en cambio la suprema sabiduría de Dios al permitirnos afrontar, sin comprenderla, lo que él llamó la coincidentia oppositorum (coincidencia de opuestos), es decir, que cuando dos argumentos opuestos coinciden eso solo demuestra el infinito poder divino a la hora de superar lo que para nosotros, débiles cerebros humanos, solo eran aparentes contradicciones de la realidad.

Fascinante personaje, pero… ¿de verdad creía eso?

Sin embargo, los que aportaron argumentos cada vez más difíciles de rebatir en contra del geocentrismo fueron dos astrónomos, armados con unos datos —procedentes de sus más que cuidadosas observaciones— de lo más perturbador: Toscanelli y Von Peuerbach.

El florentino Paolo dal Pozzo Toscanelli (1397-1482), médico, matemático, astrónomo y geógrafo, amigo de Nicolás de Cusa y patrocinador teórico del viaje a las Indias por el oeste, nunca atacó el tema cosmogónico de frente pero aportó una documentada opinión acerca de las órbitas de cinco cometas que pudo observar minuciosamente, entre ellos el famoso cometa Halley en 1456. Con esos datos, los astrónomos renacentistas pudieron desarrollar nuevas teorías.

En cuanto al austríaco Georg von Peuerbach (1423-1461), fue un matemático y astrónomo que sí atacó al geocentrismo, criticándolo indirectamente porque sus observaciones indicaban más bien un universo heliocéntrico. Con todo, fue seguidor del Almagesto de Ptolomeo, que quiso traducir al latín a partir del original griego pero introduciendo comentarios en contra del geocentrismo. Su obra Theoricae novae planetarum («Nuevas teorías sobre los planetas»), editada tras su muerte, se convirtió en una de las más consultadas por los especialistas de los siglos siguientes.

Que un modelo cosmogónico —después de todo, basado en creencias— pueda ser puesto a prueba mediante observaciones realistas y cálculos demostrables era algo que las autoridades religiosas no podían tolerar. Y tampoco servía apoyarlo en la ciencia, porque sus conocimientos pueden ser transitorios: cuando los sabios rectifican, o mejoran sus datos, o emiten nuevas teorías mejor sustanciadas, entonces la certeza de «lo que se sabe» se tambalea e incluso llega a ser sustituida por alguna otra certeza… provisional. Si los dogmas de fe dependieran de un conocimiento científico semejante —que, por definición, nunca es ni será absoluto—, sin duda acabarían teniendo una vida muy corta, según el nivel de conocimientos de cada época.

No obstante, existe un vía interesante: adaptar los nuevos conocimientos al dogma, aunque sea retorciendo un poco los argumentos. Lo haría Teilhard de Chardin con el darwinismo, una evolución de los seres vivos que contradice de plano el dogma bíblico de la creación. Y lo hizo Nicolás de Cusa cuando defendía el heliocentrismo, al encajarlo en la ortodoxia con el argumento, más bien sofisticado por no decir tramposo, de que las contradicciones que los humanos encontramos en los dogmas no eran tales sino muestras de nuestra inferioridad frente al poder supremo de Dios. Pero, claro, Nicolás de Cusa era cardenal de la iglesia; y Teilhard era jesuita, excomulgado inicialmente pero luego reivindicado, aunque más o menos sotto voce.

En cambio, otros hombres del Renacimiento externos al aparato eclesial, entre los siglos XVI y XVII, como Copérnico, Giordano Bruno y Galileo, merecieron condenas gravísimas por parte de la iglesia, porque el dogma siempre está por encima de la realidad.

SEGUNDA PARTE

NACE LA COSMOLOGÍA

VI

COSMOGONÍAS Y COSMOLOGÍA

Puede parecer arbitraria la distinción que hemos establecido entre dos vocablos: cosmología y cosmogonía, muy semejantes. Pero los filólogos saben bien que en la evolución del lenguaje está el significado cambiante de palabras que inicialmente pudieran ser casi indistinguibles.

El ejemplo más llamativo pudiera ser astrología y astronomía, que significan literalmente lo mismo, «tratado, o leyes, o normas acerca de los astros». Pero hoy nadie confunde ambas palabras, de significado radicalmente opuesto. La astrología es la creencia de que en la situación relativa de los astros en el cielo están no solo el pasado y el presente, sino también el futuro. La astronomía es, en cambio, el estudio científico de los astros, su composición, sus movimientos, su historia. Y, como ocurre con todas las ciencias, una vez descubiertas y experimentadas las leyes naturales que guían el devenir de esos astros nos es posible, en ciertos casos, realizar predicciones exactas; no adivinatorias por medios mágicos o míticos, sino en función de esas leyes naturales descubiertas y verificadas. La astronomía sabe así, por ejemplo, la hora del orto y el ocaso de los astros, de los eclipses futuros y de numerosos sucesos cósmicos que pueden ser predichos con muy notable exactitud. Pero, también como todas las ciencias, tiene sus límites.

Es obvio que las creencias, en general, y las religiones en particular, no tienen esas limitaciones; sus dogmas son absolutos y eternos, inamovibles, y reposan sobre la fe de quienes profesan esa religión.

Bien, pues esa es la diferencia que hemos establecido entre las cosmogonías, en plural —ya vimos en el capítulo anterior que son muy numerosas—, y la cosmología, en singular. Las cosmogonías son creencias bien establecidas e inmutables; por ejemplo, la cosmogonía cristiana explica la existencia del Cosmos de forma así de tajante: «En el principio creó Dios el cielo y la tierra» (Génesis 1, 1). Lo que significa que para los creyentes en la fe cristiana y, en general, para las tres grandes religiones monoteístas —islamismo, judaísmo, cristianismo—, Dios es el creador de todo cuanto existe, lo que se ve y lo que no se ve, lo material y lo espiritual… Otras cosmogonías explican el origen y la evolución del mundo de otras maneras; en todo ello se cree, sin necesidad de demostración alguna.

En cambio, cosmología solo hay una: la que deriva del método científico aplicado al conocimiento del Cosmos. Un método científico que no se llamaba aún de esa manera cuando algunos pensadores griegos emitían hipótesis razonables basadas en la observación y no en la mitología para explicar sucesos que ocurrían en el Cielo y en la Tierra. Pero que acaba cristalizando en los inicios del Renacimiento gracias a dos personajes cruciales —Copérnico y Galileo—, que se basaron en las obras de aquellos antiguos de mente preclara e incluso de unos pocos filósofos y astrónomos de finales de la Edad Media; también lo hemos visto al final del capítulo anterior.

UN POCO DE SEMÁNTICA

Antes de repasar la obra de los personajes clave de los inicios de la cosmología científica quizá fuera bueno precisar de qué estamos hablando exactamente. Y nada mejor que acudir a la Real Academia. Aquí, al contrario de lo que ocurría con la voz cosmogonía, la Real se ha lucido bastante porque define cosmología como la «parte de la astronomía que trata de las leyes generales, del origen y de la evolución del universo». Y en una segunda acepción, que considera ya en desuso, alude al «conocimiento filosófico de las leyes generales que rigen el mundo físico». En todo caso, la alusión a la astronomía, que es una ciencia, y a las leyes generales y al origen y evolución del Universo, deja bien claro su intención de excluir influencias sobrenaturales. Se entiende, por extensión, que solo hay una cosmología, la que se basa en las premisas de la ciencia.

Por si acaso, conviene consultar lo que la Academia dice del concepto astronomía. La define como «ciencia que trata de cuanto se refiere a los astros, y principalmente a las leyes de sus movimientos». Nada que decir, pues. Veamos la definición de astro: «Cada uno de los innumerables cuerpos celestes que pueblan el firmamento». Es una forma tan poética como acertada de describirlo, pero lo de innumerables… Aunque sea de forma estimativa, hoy la ciencia tiene una idea relativamente aceptable de los tamaños y el número de los pobladores del Cosmos; aun así, el calificativo «innumerables» puede ser muy correcto, tomado en el sentido de un número tan elevado que es casi imposible de convertir en guarismos.

Solo una pega, y de escasa importancia: muchos expertos y divulgadores preferimos poner en mayúscula tanto Cosmos como Universo. Solo hay un Cosmos, solo hay un Universo que engloba todos los astros. Otros universos, con minúscula, tienen que ver con agrupaciones de cosas o de conceptos con fines prácticos para un determinado trabajo, sin más trascendencia. Por ejemplo, cuando las encuestas sociológicas distinguen los resultados en función de los distintos universos de los mayores de cuarenta años, o de los jubilados, o de las amas de casa… En cuanto a cosmos, con minúscula, puede referirse a lo que Ortega llamaba la circunstancia; por ejemplo, el cosmos particular de un niño con una imaginación portentosa que juega con su amigo invisible. Pero el único Cosmos, con mayúscula, es el que engloba el origen, el devenir y el fin de todos los astros; es, en cierto modo, similar a ese único Universo que sería solo el conjunto de los objetos estudiados por la ciencia astronómica y las leyes naturales que rigen su comportamiento.

Igualmente, existen muchas lunas en torno a diversos planetas, pero Luna con mayúscula solo hay una, la que circunda a la Tierra. Una Tierra que, por supuesto, escribimos con mayúscula para distinguir a nuestro planeta, único e irrepetible, de la tierra que mueve una excavadora en una obra, o de la tierra fértil de la agricultura. Incluso de la tierra existente, por ejemplo, en la superficie de Marte o la Luna, por lo que una nave que aterriza allí no «amartiza» ni «aluniza»; simplemente aterriza porque toma tierra en el suelo de aquellos lejanos mundos.

Existen otras definiciones menos académicas y más «profesionales» de cosmología, realizadas por científicos expertos en este tema y que aparecen en numerosos libros de texto de la especialidad. Un compendio de todas ellas podría ser la siguiente: «Ciencia que estudia todo lo relacionado con el Universo: su origen, su forma, su tamaño, las leyes que lo rigen y los distintos elementos que lo componen».

Es probable que los textos antiguos hablasen de cosmología, pero la primera vez que se utilizó en el sentido científico que aquí estamos destacando fue hace relativamente poco, en pleno siglo XVIII. El filósofo y matemático alemán Christian von Wolff (1679-1754), inicialmente seguidor de las obras de Leibniz y Descartes, y en cuya obra se inspiró Kant, escribió en 1731 una obra que tituló Cosmologia generalis, en la que, sin entrar a discutir la necesidad o no de un Dios origen de todo el orden establecido, sentaba algunas reglas claramente científicas acerca de los muchos errores de las concepciones cosmogónicas del cristianismo. Por ejemplo, desde los primeros años de dicho siglo XVIII se sabía que la Vía Láctea estaba formada por estrellas agrupadas en un sistema de forma helicoidal, en forma de disco aplastado, con un engrosamiento en el centro, y del que el Sol formaría parte como una estrella más, bastante vulgar por cierto (vulgar en el sentido de frecuente, es decir, perteneciente al grupo de estrellas más numeroso).

Muchos de esos conceptos nuevos que la observación astronómica con aparatos cada vez más precisos iba aportando a la astronomía eran recogidos por Wolff, y otros filósofos posteriores, en particular Kant, dentro de una disciplina que iba adoptando tintes claramente cosmológicos y que, por tanto, cada vez se alejaba más de las premisas cosmogónicas, o simplemente se mostraba indiferente a ellas por no considerarlas necesarias.

VIAJES QUE RESQUEBRAJAN LA RIGIDEZ COSMOGÓNICA

Dos elementos cruciales precipitaron el fin del oscurantismo medieval y, sobre todo, de la rigidez cosmogónica monoteísta: por una parte, como vimos al final del capítulo anterior, la obra de algunos filósofos, matemáticos y astrónomos árabes y europeos, cuyas reflexiones y observaciones comenzaron a poner en aprietos a la doctrina geocentrista dogmática. Y por otra, y sobre todo, el inicio de los grandes viajes a otras zonas muy alejadas del mundo europeo conocido; con estos viajes se rompía con las ideas previas de una Tierra plana, inmóvil en el Universo, no muy grande…

Quizá el iniciador de esas grandes epopeyas viajeras que ayudaron a abrir los ojos de muchas personas, en épocas todavía de oscurantismo medieval, fue el veneciano Marco Polo (1254-1324), cuyos relatos de fabulosos viajes por el lejano oriente —quizá imaginarios, al menos en parte— se harían famosos durante muchos siglos. Vinieron luego los viajes al extremo oriente en busca de nuevas rutas para las especias y la seda, y claro, Cristóbal Colón, quien en su primer viaje portaba un ejemplar del libro de los viajes a China de Marco Polo cuidadosamente subrayado, y también los navegantes portugueses que fueron a Asia rodeando África hacia el Índico.

Un tercer factor propició la extensión de todos esos avances en cuanto al conocimiento del mundo que nos rodea, tanto geográfica como astronómicamente: la invención de la imprenta por el alemán Johannes Gutenberg (1398-1468) hacia 1440, que permitió extender muchos de aquellos conocimientos confinados hasta entonces en conventos o pequeñas comunidades.

Por lo que a los grandes viajes respecta, conviene recordar que la ruta desde Europa hacia Asia en la Edad Media pasaba por las tierras al norte de Mediterráneo, viaje arriesgado donde los haya, o bien por el mismo mare nostrum hasta Oriente Próximo, y de allí al este asiático. Pero la fortaleza creciente del imperio otomano, que culminó en 1453 con la conquista de Constantinopla, hasta entonces capital del imperio romano de oriente, dificultó mucho aquellos viajes comerciales, que habían propiciado el crecimiento de las grandes ciudades-estado como Venecia, Florencia y Génova. Los productos obtenidos se encarecieron en exceso, por lo que muchos dirigentes hicieron caso a los aventureros que buscaban rutas alternativas a la del Mediterráneo oriental en manos turcas.

Eso fue lo que llevó a Colón a plantearse viajar hacia el oeste, en lugar de por la ruta conocida hacia el este. Y por esa misma época, los navegantes portugueses intentaron ir hacia oriente pero rodeando el continente africano por el sur. Todos ellos creían que la idea de una Tierra plana, aceptada desde siglos atrás, no tenía demasiado sentido. Y si la Tierra era redonda, y no muy grande según los cálculos de los antiguos, ¿por qué no darle la vuelta por el otro lado, o por la parte de abajo?

Por supuesto, eran viajes arriesgados. Pero ya se utilizaba la brújula, sabían construir barcos grandes —las carabelas— y con el astrolabio se conocía la latitud simplemente midiendo por la noche el ángulo con la estrella polar. Solo quedaba el problema de la longitud geográfica, que se estimaba muy groseramente mediante el recorrido diario hacia el este o hacia el oeste, puesto que los relojes existentes en la época no podían ser embarcados. Por cierto, poner el norte arriba en los mapas es una mera convención: las primeras cartas geográficas fueron trazadas en nuestras latitudes. Si hubieran sido argentinos o australianos, la Tierra estaría «al revés». Expresión absurda, por cierto: en la inmensidad del Cosmos no hay ni arriba ni abajo, ni derecha ni izquierda.

VII

COPÉRNICO

LA REVOLUCIÓN COPERNICANA

La transformación de las creencias cosmogónicas en una auténtica ciencia cosmológica fue progresiva y, como hemos visto, con avances y retrocesos a finales de la Edad Media. Sin embargo el punto de no retorno lo señala la obra del astrónomo polaco Nicolás Copérnico (1473-1543); tanto que suele hablarse de revolución copernicana. Su aportación a la historia de la ciencia fue demostrar, nada más y nada menos, que el modelo de Ptolomeo, tomado como base esencial de su doctrina por las cosmogonías monoteístas, era imposible: la Tierra no estaba inmóvil en el centro del Cosmos sino que solo era un planeta más que giraba, como los otros, alrededor del Sol.

Por supuesto, la idea heliocéntrica no era nueva; de hecho, ya hemos visto que esa misma teoría fue propuesta, aunque sin suficientes pruebas matemáticas u observacionales, por el griego Aristarco de Samos casi dos milenios antes. Y algunos pocos pensadores del mundo antiguo y medieval habían ido adoptando con mayor o menor claridad posturas similares.

Pero solo a finales de la Edad Media se disponía ya de suficientes mejoras en la observación detallada de los astros, gracias a los avances de la náutica y la geografía combinados con novedosos y más precisos métodos matemáticos de cálculo y medición acerca de las posiciones planetarias. Y conforme se ganaba en precisión y en comparación de datos, cada vez se tambaleaba más el ya inestable edificio del geocentrismo.

Un astrónomo alemán, Johannes Müller, conocido como Regiomontanus (1436-1476), realizó una traducción y adaptación muy precisa de la obra de Ptolomeo, pero indicando que las famosas esferas sólidas del modelo tolemaico no tenían sentido, y que probablemente lo que no funcionaba era la famosa idea de la Tierra en el centro del Universo. Müller publicó su Epitome in Almagestum en 1496, en el que recogía muchos nuevos datos y cálculos, especialmente respecto al movimiento de la Luna, que contradecían lo afirmado por Ptolomeo.

Regiomontanus nunca declaró obsoleto el geocentrismo, pero su trabajo le hubiera llevado muy probablemente a ello de haber vivido unos años más. De hecho, la mayor parte de las precisiones que hizo al Almagesto tolemaico fueron, en realidad, rectificaciones en toda regla; tuvo que darse cuenta de que lo que aportaba eran argumentos básicos mucho más en contra del geocentrismo que a favor.

Es seguro que uno de los muchos lectores atentos de esas obras fue el joven Copérnico quien, al editarse el libro de Regiomontano, a finales del siglo XV, tenía veintitrés años. Copérnico fue un personaje peculiar, ávido de conocimientos y con una carrera profesional de lo más variopinto: estudió matemáticas en Polonia y luego derecho, medicina y filosofía en Italia, donde comenzó a colaborar con astrónomos de la época por afición. Con veintisiete años de edad se licenció en astronomía y ciencias en Roma; luego, ya en Polonia, fue nombrado canónigo. Regresó a Italia para doctorarse en derecho canónico, y fue administrador de la diócesis polaca de Warmia, donde ejerció la medicina mientras realizaba numerosos trabajos de investigación astronómica, que intentaba recoger en un libro que por fin pudo rematar en 1532, ya sexagenario.

«DE REVOLUTIONIBUS…»

Fue la obra de su vida, todo un moderno tratado de astronomía que Copérnico nunca vio editado puesto que apareció a su muerte, bajo el título de De revolutionibus orbium coelestium [Acerca de las revoluciones de las esferas celestes]. A lo largo de toda la obra, Copérnico se sitúa en el plano técnico y matemático del asunto, en lugar de especular filosóficamente sobre el Cosmos y sus leyes. Precisó los principales aspectos de la geometría planetaria planteados por Ptolomeo, demoliendo uno a uno los postulados que el sabio alejandrino había defendido y que todos aceptaron duraron más de un milenio porque en ellos se basaba la tesis religiosa dominante, el geocentrismo. Lo que Copérnico demostraba matemáticamente era exactamente lo contrario: que el Sol era el centro y que los planetas giraban en torno suyo.

El heliocentrismo, como base esencial de una nueva forma de ver el Cosmos, prescinde de los elementos míticos o religiosos de las cosmogonías antiguas: mostrar que la Tierra no está en el centro de nada, que gira en torno a una estrella, y que además lo hace sobre su eje cada 24 horas, fue la forma de decirle al mundo que este es comprensible mediante la única fuerza del entendimiento humano, sin necesitar elementos divinos en su origen y en su mecanismo de funcionamiento.

Esa es la auténtica revolución copernicana, y por eso bien podríamos situar en la fecha de publicación del libro del astrónomo polaco, 1543, que fue también el año de su muerte como ya queda dicho, el tránsito de las cosmogonías hacia la cosmología; las primeras, basadas en mitos y creencias, la segunda en el raciocinio humano.

Lo curioso del caso es que las autoridades eclesiásticas de su época no encontraron demasiados problemas en aquello del heliocentrismo, a pesar de que era lo opuesto a la teogonía cristiana geocéntrica. Pero Copérnico, que ya hemos visto que estaba bien introducido en la jerarquía eclesial, contaba con un amigo, el cardenal Von Schönberg, arzobispo de Capua, quien envió a su secretario al Vaticano en 1533 para explicar ante el papa Clemente VII la novedosa teoría heliocéntrica copernicana. Ante el interés que la idea despertó en la curia romana, Von Schömberg le recomendó a Copérnico que publicara su obra; pero el astrónomo era cauteloso y, aun contando aparentemente con todas las bendiciones, nunca entregó el original para su impresión hasta el final de su vida.

Es obvio que él se daba cuenta mejor que nadie de lo revolucionario que sería aceptar semejante visión del Cosmos, tan alejado del modelo cristiano en vigor. Y lo que pasó unos decenios más tarde con Giordano Bruno y con Galileo le dio la razón, sin duda. Resulta sorprendente su prudencia, muy alejada de la seguridad de su único discípulo directo, Georg Joachim Rheticus (1514-1574), quien publicó por su cuenta en 1540 un anticipo de la obra de Copérnico, llamándolo precisamente así, Narratio prima de libris revolutionum Copernici. Fue una especie de test, quizá autorizado por el maestro, pero no debió de resultar suficientemente convincente porque Copérnico aún no se sentía fuera de peligro.

Finalmente editó el libro un amigo suyo, el teólogo protestante Andreas Osiander (1498-1552), que por su cuenta prescindió de la inicial justificación teológica copernicana —en la presentación del libro, Copérnico se cubría las espaldas argumentando, de cara a la jerarquía católica, que su cálculo más exacto del movimiento de los planetas sería muy útil para la determinación precisa del calendario, algo esencial para la iglesia—, que sustituyó por un prólogo sin firmar, como si fuera del propio autor, en el que declaraba que el modelo descrito no era una descripción del Universo real sino solo una herramienta matemática para simplificar los cálculos de los movimientos de los planetas. En suma, pura teoría de cálculo que, por tanto, en nada se oponía a la cosmogonía oficial religiosa, de superior autoridad como dogma.

El argumento no podía ser más hipócrita, aunque sin duda hábil: la labor del astrónomo es utilizar datos sin interrogarse por la irracionalidad de las causas que esos datos pudieran poner de manifiesto. Obviamente, el prólogo identificaba como «irracional» lo que pudiera oponerse a la doctrina de la iglesia, puesto que esta solo puede basarse en una verdad absoluta.

En cierto modo, el mundo al revés…

Desde luego, Osiander era cualquier cosa menos un loco; como protestante, y como editor, parece evidente que sabía de los riesgos que entrañaba la obra de Copérnico; temía, sin duda con fundamento, la ira de los fundamentalistas que podían lanzarse enseguida a subrayar su gravísimo contenido herético. Pero los seguidores de las ideas de Copérnico en los siglos sucesivos aborrecieron esa introducción al libro; Giordano Bruno llegó incluso a llamar a Osiander «asno ignorante y presuntuoso». Por cierto, conviene decir que fue Kepler quien, mucho más tarde, en 1609, identificó a Osiander como autor del polémico prólogo sin firma.

EL COSMOS DE COPÉRNICO

Aunque el libro de Copérnico consta de seis grandes apartados (visión general del heliocentrismo, teoría de astronomía esférica y lista de estrellas, movimientos aparentes del Sol, movimientos orbitales de la Luna y una explicación detallada del nuevo sistema que cubre dos apartados completos), podemos resumir sus aportaciones en unos pocos puntos esenciales.

Ante todo, Copérnico deja claro, en línea con lo que pensaban los antiguos, que los movimientos celestes pueden ser considerados uniformes, permanentes y circulares, aunque algunos de ellos pueden estar compuestos (le faltó decir que por influencias gravitatorias mutuas; lo hizo Newton, que nació exactamente un siglo después, en 1643).

El segundo punto es mucho más revolucionario, porque demuestra que el centro del Universo se encuentra muy cerca del Sol, no en la Tierra. Lo que significa que alrededor del Sol giran, en orden de creciente distancia al astro, Mercurio, en ochenta días, Venus en siete meses, la Tierra y la Luna en un año, Marte en dos años, Júpiter en doce años y Saturno en treinta años. Copérnico quiso deducir las distancias de cada una de esas órbitas circulares respecto al Sol, medidas en función del radio de la órbita terrestre (hoy llamada UA, Unidad Astronómica), que sabemos que es del orden de 150 millones de kilómetros. Pero carecía de precisión en las medidas, y no llegó más que a un resultado mínimamente aceptable del radio de la órbita terrestre, medido en radios de la propia esfera terrestre: en torno a 1200 radios terrestres, similar a lo anticipado por Ptolomeo mil años antes. Copérnico debió de darse cuenta enseguida de que el dato no tenía mucha base, y no insistió en el cálculo de las distancias.

Por supuesto, no hace falta decir que Urano (siglo XVIII), Neptuno (siglo XIX) y Plutón (siglo XX) aún no habían sido descubiertos.

El tercero de los grandes temas que aborda Copérnico en su obra se refiere a las estrellas, que considera muy distantes y fijas en la esfera celeste; o sea, que no se mueven en torno al Sol. A este respecto, uno de sus más fervientes admiradores, el astrónomo inglés Thomas Digges (1546-1595) —tradujo al inglés la obra de Copérnico en 1572—, por cierto indignado también por el prólogo de Osiander, precisaría que la esfera de estrellas fijas no era tal, sino que todos esos astros lejanos estaban a diferentes distancias unos de otros. Aunque, como bien decía Copérnico, esas distancias eran enormes comparadas con la distancia entre el Sol y sus planetas.

Por cierto, digamos de pasada que Digges también postuló por primera vez la paradoja de la noche oscura, hoy conocida como paradoja de Olbers (aunque este astrónomo la formuló mucho más tarde, en 1823, ya en el siglo XIX). Según Digges, si había un número infinito de estrellas en un Cosmos infinito eso debía implicar que la luz de todas ellas juntas debería impedir la negrura de la noche. Y sin embargo, la noche es oscura. Una aparente paradoja, que mantuvo en vilo a los especialistas durante tres siglos y medio hasta que, ya en el siglo XX, fue explicada por la cosmología moderna: si el Universo tiene 13 800 millones de años de edad, solo nos puede llegar una cantidad finita de estrellas cuya luz, también finita, puede no habernos llegado en el caso de las más lejanas; además el Universo se expande, lo que aleja las estrellas más lejanas, cuya luz nos llega atenuada.

El cuarto punto de las tesis de Copérnico tenía que ver con los movimientos de la Tierra que, según él, debían ser tres: la rotación diaria en 24 horas sobre su eje de los polos, la revolución anual en torno al Sol y la inclinación anual del eje de giro. En cuanto al aparente movimiento retrógrado de los planetas exteriores, que tanto había intrigado a los antiguos creyentes del sistema geocéntrico, hasta el punto de tener que inventar el artificio de los epiciclos, Copérnico explicaba cómo el propio giro de la Tierra en torno al Sol explica con toda precisión por qué de vez en cuando esos planetas, especialmente Marte, parecen ir hacia atrás durante unos días. Es una simple cuestión geométrica, de posiciones relativas de los planetas situados en circunferencias concéntricas de diferente radio y centradas en el Sol.

EN EL CENTRO DE… NINGÚN SITIO

En esencia, pues, lo que significaba la obra de Copérnico no era solo que la Tierra, y consecuentemente también los seres humanos, hijos de Dios, dejaban de estar en el centro de toda la creación, sino que a ese tipo de conclusiones se podía llegar con el dominio de la razón, de la inteligencia, sin necesidad alguna de poderes superiores.

La consecuencia inmediata es que, si extendemos esa idea al conjunto del conocimiento de la naturaleza, podremos conocer sus leyes mediante el simple raciocinio basado en la observación y la experimentación, a través de hipótesis que deben ser verificadas contrastándolas con lo que el comportamiento de la naturaleza nos ofrece, y no en los diversos mitos o tradiciones propios de cada cultura. La naturaleza es la misma para todos; en cambio, los mitos y las tradiciones, de origen religioso o no, son cambiantes y dependen de cada grupo humano y su devenir cultural e histórico.

O sea que sí se puede afirmar que estamos ante una auténtica revolución del pensamiento dominante. Y quizá ante la primera prueba sólida de que lo que hoy llamamos ciencia es el único camino hacia el conocimiento. Es justo decir, sin embargo, que Copérnico nunca fue tan lejos en sus conclusiones, puede que ni lo pensara, más allá de las matemáticas en las que basaba su hipótesis heliocéntrica. Pero parece obvio que su trabajo inspiró a otros pensadores y experimentadores posteriores, en particular a Galileo, a la hora de establecer las primeras bases de lo que hoy llamamos método científico.

Parece claro que Copérnico imaginó algo de esto; de ahí sus dudas para publicar, a pesar del aparente apoyo eclesial. Sabía que su obra se oponía frontalmente a la doctrina cristiana. Atacar, muy al final ya de la Edad Media, una parte de ese dogma, tras casi dos mil años de supervivencia, era en cierto modo atacar el todo, es decir, el dogma en su conjunto, que había sido apuntalado con firmeza sobre las bases aristotélicas nada menos que por dos colosos de la filosofía y la metafísica: Tomás de Aquino (1225-1274) y su maestro Alberto Magno (1206-1280), ambos declarados luego santos y doctores de la iglesia. Dos pensadores tan sólidos como «modernos» en los que la jerarquía eclesiástica del Renacimiento basaba, con todo su poder de convicción y coacción, su dogma intocable.

VIII

LA IGLESIA CONTRAATACA

RENACE EL DOGMA GEOCÉNTRICO

Aunque en vida de Copérnico pudiera parecer que algunos sectores de la iglesia, incluido el papa, mostraban interés por las nuevas tesis heliocéntricas, la publicación de su obra el mismo año de su muerte levantó poco después, y durante bastante tiempo, una auténtica oleada de indignación en muchas mentes, y no todas ellas ligadas a la doctrina religiosa.

Tampoco conviene olvidar la crisis católica derivada de la aparición del luteranismo a comienzos del siglo XVI, lo que exigió de la iglesia un refuerzo de su dogma a partir del concilio de Trento, iniciado en 1545, frente a cualquier tipo de reformismo protestante, incluido lo científico.

Puede que por eso el mundo protestante acabara aceptando más fácilmente, ya a comienzos del siglo XVII, las nuevas ideas heliocentristas, a pesar de la inicial repulsa del propio Martín Lutero (1483-1546), quien calificaba a Copérnico de loco por pensar que la Tierra se movía. Lutero afirmaba que Dios paró al Sol, como dicen las escrituras, lo que indicaba claramente que era el astro el que se movía en torno a la Tierra.

En Trento quedó patente que el catolicismo había cerrado filas en torno a la cosmogonía geocentrista, negando el heliocentrismo (considerado «irracional», como hemos visto, por contradecir al dogma infalible de origen divino) y considerando al que atacara dicho dogma un hereje, que tendría que vérselas con la Inquisición. Una organización a quien, por cierto, se le atribuye todo tipo de desmanes en España —la famosa leyenda negra, ligada en parte a la figura del dominico Tomás de Torquemada (1420-1498)—, a pesar de que mostró su mayor saña en otras zonas de Europa desde el siglo XIII y hasta finales del XVII.

Las críticas al heliocentrismo de Copérnico también procedían del mundo astronómico más tradicional, cuyas tesis tenían que ver con el hecho de que una Tierra que se trasladase alrededor del Sol tendría que mostrar las estrellas fijas variando de posición relativa sobre la esfera debido a la paralaje, que es el ángulo que forman dos posiciones aparentes de un astro en la bóveda celeste desde dos puntos diferentes de observación. Nos referiremos a partir de aquí solo a la llamada paralaje anua, el ángulo que forma la visual hacia una misma estrella desde dos posiciones de la Tierra opuestas en la órbita, o sea separadas por seis meses.

Medido dicho ángulo por los mejores astrónomos de la época, el valor seguía siendo nulo; es decir, las estrellas parecían inmóviles sobre el fondo de la bóveda celeste. Y eso no debería ser, dando por hecho —como ocurría entonces— que las estrellas estaban a la distancia que se suponía que estaban (en realidad, están muchísimo más lejos).

El caso es que la objeción parecía fundada, aunque era realmente el único argumento en contra del heliocentrismo; además, lo de la distancia de las estrellas era más que discutible.

GIORDANO BRUNO

En todo caso, al morir Copérnico es obvio que la postura de la iglesia fue radicalizándose en este asunto; su intolerancia alcanzó tal grado que se arriesgaba a la pena de muerte quien le llevara la contraria. Por ejemplo, el astrónomo Giordano Bruno (1548-1600), un monje dominico que fue aún más lejos que Copérnico, ya que aducía que el Sol tampoco era el centro del Universo (tenía razón, dicho sea de paso) y que había muchísimas estrellas similares a él, con posibles planetas llenos de vida y de seres humanos (esto no lo sabemos hoy, aunque no es descartable). Pero con ser esto malo, no fue lo peor; llevado de su portentosa imaginación, llegó a proponer una especie de panteísmo cósmico: cada uno de aquellos posibles mundos debía de tener su propio Dios. Una herejía, si cabe, aún mayor.

Giordano (su nombre real era Filippo) Bruno debió de ser un personaje curioso, por no decir excéntrico, no poco visionario y, sin duda, muy inteligente. Hoy sabemos que tuvo razón en algunas cosas, pero otras eran de locos… Le daba igual opinar de los astros que de Dios y la creación, lo cual en su tiempo no debió de resultarle fácil. De hecho, en 1591 le denunció por hereje a la Inquisición su propio protector, el noble veneciano Giovanni Mocenigo, quien le había contratado un año antes para dar clases en su palacio. En 1593 el Santo Oficio lo encarceló mientras instruía su causa por blasfemia, herejía e inmoralidad, debido a sus enseñanzas sobre múltiples sistemas solares y la infinitud del Universo, amén de otros cargos por lo del panteísmo y otras herejías. El proceso lo dirigió el mismo inquisidor, Roberto Belarmino, que luego procesaría a Galileo, y al final fue condenado y quemado en la hoguera por «herético, impenitente, pertinaz y obstinado». Era el año 1600, el último del siglo XVI.

TYCHO BRAHE Y JOHANNES KEPLER

Si Copérnico había llegado a las conclusiones a las que llegó fue, como hemos visto, por la mejora de las observaciones y de los cálculos geométricos que le habían permitido afinar, corregir o refutar muchas de las afirmaciones que desde la antigüedad se daban por seguras por simple deducción filosófica e incluso por mera intuición.

Con todo, en pleno siglo XVI muchos astrónomos dudaban aún de la precisión de los cálculos y los datos en los que se basaban las tesis copernicanas. Y es que aún no existían telescopios para mejorar y ampliar nuestra visión del Cosmos, y todo lo que se observaba era a simple vista, con aparatos que medían ángulos y poco más.

El noble danés Tycho Brahe (1546-1601) fue quizá el mejor experimentador y observador de todo ese siglo inicial del Renacimiento. Su empeño fue medir con la máxima precisión posible los ángulos y tiempos del devenir de los astros, revisando todos los cálculos anteriores y, en particular, los del Almagesto tolemaico, y aportando incluso mayor atención aún que el propio Copérnico al problema de las órbitas planetarias, afrontando sin dudarlo el problema de la paralaje, que para él resultaba crucial de cara a confirmar o desmentir la teoría heliocéntrica.

Brahe se hizo famoso por su minuciosidad y por sus increíbles observatorios, dos castillos que construyó en la isla de Hveen, en el estrecho de Sund, que le fueron cedidos junto a una jugosa pensión por el rey Federico II, admirador de su obra. Allí instaló medidores de ángulos y distancias de un tamaño hasta entonces desconocido, lo que le permitió afinar la medida de los arcos y ángulos de la esfera celeste con precisiones inalcanzables hasta entonces. Entre dichos instrumentos destacaba un enorme cuadrante mural de madera, montado según una orientación norte-sur, cuyas graduaciones eran tan finas que permitían leer el minuto de arco y al que Tycho Brahe le añadió un sistema mecánico de demultiplicación, como un nonius simple, que alcanzaba a leer hasta cinco segundos de arco.

Pero nunca encontró la más mínima diferencia entre los ángulos bajo los cuales se medía la altura de una estrella con seis meses de diferencia, lo que lo convenció de la inexactitud del sistema copernicano, a pesar de las otras evidencias que había aportado el sabio polaco. Brahe diseñó su propio Cosmos, que mezclaba el sistema geocéntrico de Ptolomeo con las órbitas de los planetas alrededor del Sol del heliocentrismo. No debía de satisfacerle mucho, pero fue lo mejor que se le ocurrió a falta de otras pruebas: la Tierra en el centro de todo —lo que, de paso, le evitaba enfrentamientos con la iglesia—, luego la Luna girando en torno a ella, luego el Sol girando también en torno a la Tierra pero mucho más lejos, y finalmente los demás planetas en orden creciente de distancias girando alrededor del Sol, desde Mercurio hasta Saturno.

Al final de su vida conoció la obra de un joven alemán sumamente inteligente, Johannes Kepler (1571-1630), y le invitó a visitarlo. Pero saltaron chispas entre los dos: Brahe, entonces con cincuenta y cuatro años (moriría al año siguiente), era muy irascible —de hecho, había perdido la nariz en un duelo, y llevaba una prótesis de oro y plata muy llamativa—, no aceptaba que le llevase la contraria aquel joven de mirada huidiza y frágil salud. Kepler temía entonces veintinueve años y ya se había distinguido como matemático, aunque después de ser invitado resultó que Tycho Brahe casi le negaba el saludo, y desde luego no le facilitaba los datos que él necesitaba para confirmar su idea de que las órbitas planetarias eran elípticas y no circulares; en particular, los datos sobre Marte que, más tarde, confirmarían su hipótesis. Puede que en el asunto interviniera el hijo de Brahe, celoso de aquel brillante alemán al que su padre, en el fondo, admiraba. El caso es que en 1601 muere repentinamente Tycho Brahe y, sorprendentemente, el rey Rodolfo II de Habsburgo, emperador del sacro imperio germánico, le otorga a Kepler el título que antes ostentaba Brahe, o sea, matemático imperial. Y este, por fin, tiene acceso a todos los datos, muy precisos, que había acumulado su antecesor.

Allí acabó Kepler de perfilar su obra más sustancial, Astronomía Nova, publicada en 1609 y en la que enuncia sus famosas tres leyes del movimiento planetario. Más tarde completaría otra obra de enorme impacto posterior, las Tablas Rudolfinas, una compilación detallada de los ángulos y distancias de los planetas y de numerosísimas estrellas.

Kepler era profundamente religioso y tenía enormes escrúpulos a la hora de cambiar la idea cosmogónica cristiana del geocentrismo y la armonía de las esferas. Pero sus datos le obligaron a aceptar lo que no quería: que Copérnico tenía razón —a pesar del problema de la paralaje, que seguía sin ser resuelto— y que, además, y esto sí que era novedoso, las órbitas de los planetas no eran circulares sino elípticas. Esta era la primera de sus tres famosas leyes; en el caso del sistema Sol-Tierra, el Sol ocupa uno de los dos focos de la elipse. La segunda ley dice que el radio vector que une a un planeta con el Sol recorre áreas iguales en tiempos iguales; lo que significa que cuando el planeta está más cerca del astro, va más deprisa que cuando está alejado. Y, finalmente, la tercera ley dice que el cuadrado del periodo orbital de un planeta es proporcional al cubo del semieje mayor de la órbita elíptica; lo que significa que, cuanto más lejos del Sol se encuentre un planeta, menor será su velocidad de giro, lo que además permite calcular la distancia del planeta al Sol si se conoce su periodo, es decir la duración de su año.

Las tres leyes de Kepler se aplican a sistemas en los que dos cuerpos se encuentran sometidos a su mutua influencia gravitatoria (Sol-planetas, Tierra-Luna) y le sirvieron a Newton para desentrañar las leyes de la gravitación. Pero cuando intervienen tres o más cuerpos celestes, entonces las complicaciones gravitatorias son tales que aún no conocemos la solución al problema, que cae dentro de lo que hoy se conoce como teoría del caos.

Al final de su vida, Kepler estaba enfermo y muy disminuido mentalmente; tanto que algún biógrafo admirador de su obra se lamentó de su debilidad mental final, que incluso lo llevó a afirmar el sinsentido de que las mareas venían motivadas por la atracción que la Luna ejercía sobre los océanos. El biógrafo, se supone que en plenas facultades mentales, era bastante más estúpido que el Kepler envejecido y con demencia senil…

IX

POR FIN, GALILEO

NACE EL MÉTODO CIENTÍFICO

Los matemáticos de los siglos XIII al XV, tanto árabes como europeos, y sobre todo la obra de Copérnico, le abrieron el camino a Galileo Galilei (1564-1642), que suele ser considerado el padre del método científico y por tanto uno de los pilares de la ciencia actual, quizá el más antiguo puesto que vivió en pleno Renacimiento, cuando aún reinaban en la sociedad de su época supersticiones, magias y, desde luego, dogmas religiosos no siempre acordes con lo que la racionalidad iba descubriendo.

Galileo se interesó por diversas ramas de lo que hoy llamamos ciencia —con él, la física se hizo experimental y dejó de ser exclusivamente especulativa—, pero el conjunto de su obra quizá podría agruparse en dos grandes núcleos de interés: el estudio experimental del movimiento y, en particular, de la caída de los cuerpos, y la justificación experimental del heliocentrismo, teoría que tras leer a Copérnico le parecía irrefutable, y más aún cuando aprendió a construir y usar el telescopio, inventado al parecer por el germano-holandés Hans Lippershey en 1608.

Galileo tuvo noticia del nuevo invento cuando, al final de su larga estancia en Padua, recibió en 1608 una carta de un diplomático francés que había sido discípulo suyo, en la que este le exponía el principio de los anteojos amplificadores. Y ya en 1609 Galileo había diseñado y construido varios anteojos para ver de lejos, ligeramente diferentes a los de Lippershey y bastante más potentes, siguiendo aquel modelo teórico que le había contado su amigo. No fue, pues, quien inventó el instrumento; pero sí construyó uno lo suficientemente poderoso como para ser utilizado, por primera vez en la historia, en la observación del cielo nocturno.

Por cierto, cuando en 1611 estaba realizando con su aparato una demostración ante un grupo de amigos, para enseñarles los satélites de Júpiter, uno de esos amigos, el matemático griego Demisiani, propuso llamar al nuevo instrumento «telescopio». Al parecer la idea no fue del agrado de todos, pero lo cierto es que hoy es el término que todos conocemos.

EL «SIDEREUS NUNCIUS»

Un año antes, en 1610, Galileo había publicado su Sidereus Nuncius, que podríamos considerar como una obra de pura divulgación, incluso por el título («El mensajero, o noticiero, de los astros»); en él explicaba de forma muy didáctica y clara buena parte de sus descubrimientos recientes, desde los cuatro satélites de Júpiter hasta la existencia de montañas, valles y cráteres en la Luna y la de muchísimas más estrellas en el cielo de las que se ven a simple vista. Y, de paso, incluía una explicación de cómo supo de la existencia de los telescopios:

[…] Me llegó el rumor de que cierto neerlandés había fabricado un catalejo, merced al cual los objetos visibles, aunque muy alejados del ojo del espectador, se veían nítidamente como si estuviesen cerca […] Pocos días después, esa misma noticia la confirmó, por medio de una carta desde París, el noble galo Jacques Badovere lo que fue, al fin, la causa de que me implicase por entero en la busca de las razones, y también en idear los medios por los cuales se llega a inventar un instrumento semejante, lo que conseguí poco después sustentándome en la teoría de las refracciones […] Con él vi los objetos bastante grandes y cercanos, pues aparecían tres veces más próximos y nueve veces más grandes. Al fin, sin ahorrar ningún esfuerzo ni coste, sucedió que fui capaz de construirme un instrumento tan excelente que las cosas vistas por medio de él aparecen casi mil veces mayores, y más de treinta veces más próximas que si se mirasen solo con las facultades naturales. Estaría de más exponer en qué medida y qué grande sería la utilidad de este instrumento, tanto en las necesidades terrestres como en las marítimas. Pero decidí olvidar las cosas terrenales y me dediqué a la observación de las celestes[3].

Galileo había leído en su juventud la obra de Copérnico y estaba plenamente convencido de la corrección de sus argumentos. Incluso en el asunto de la paralaje pensaba que probablemente las estrellas estaban demasiado lejos, si no todas sí la inmensa mayoría, como para que fuera posible determinar un ángulo tan minúsculo. De hecho, hoy sabemos que la paralaje más grande de cualquier estrella es siempre inferior al segundo de arco (Tycho Brahe llegó a discriminar hasta diez, incluso cinco segundos de arco; hubiera necesitado una precisión solo diez veces mayor…).

Era evidente que con el descubrimiento del relieve en la Luna, de los satélites en Júpiter, y de unas «orejas» (que más tarde se determinó que eran anillos) en Saturno, además de las manchas solares y otras evidencias solo posibles con el uso del telescopio, la hipótesis aristotélica quedaba definitivamente invalidada: el Cosmos no era un conjunto armonioso de esferas perfectas encastradas unas en otras y rodeadas por una esfera exterior igualmente perfecta de estrellas inmóviles. Al contrario, era bastante imperfecto, con planetas girando en torno al Sol, algunos de ellos, como la Tierra y Júpiter, con satélites propios, y con una Vía Láctea formada a su vez por millones de estrellas.

En suma, adiós al Universo perfecto, a la armonía de las esferas, al geocentrismo y a la cosmogonía cristiana de base tolemaico-aristotélica.

LAS APORTACIONES DE GALILEO

El conjunto de la obra de Galileo, en lo referente a las cuestiones cosmológicas, puede ser agrupado de forma muy resumida en los siguientes hitos (los cuatro primeros aparecieron en el Sidereus Nuncius de 1610).

1.La existencia de relieve en la Luna.

Solo podía significar que los cielos no eran perfectos, ni los astros esferas lisas e inmutables. Recuérdese que la cosmogonía tolemaica afirmaba que solo existían cambios y corrupción por debajo de la esfera lunar, o sea en la Tierra. Pero la Luna ahora mostraba también imperfecciones.

2.El descubrimiento de muchas estrellas hasta entonces invisibles.

No solo aparecían en el telescopio muchas estrellas desconocidas sino que las más conocidas no aumentaban de tamaño, como sí ocurría con la Luna y el Sol. Solo podía significar que las estrellas estaban muchísimo más lejos de lo que se pensaba, invalidando de paso el argumento de la paralaje, contrario al heliocentrismo.

3.La Vía Láctea está compuesta de miles, quizá millones de estrellas.

Lo explicaba él mismo: «Observamos la materia y naturaleza del propio Círculo Lácteo que nos fue permitido escrutar merced al catalejo, de modo que todas las discusiones que a lo largo de siglos torturaron a los filósofos fueron resueltas con la certidumbre de nuestros ojos […]. La Galaxia no es otra cosa que un montón de innumerables estrellas esparcidas en grupos».

4.Descubrimiento de los satélites de Júpiter.

El comentario acerca de estos cuatro astros en torno al planeta gigante ocupa tanto espacio en el Sidereus Nuncius como los otros tres descubrimientos, lo que prueba la importancia que le atribuía Galileo, quien comentaba en la presentación: «Falta decir lo que merece ser tenido de máxima importancia en el presente asunto, o sea, revelaremos y daremos a conocer cuatro PLANETAS nunca vistos desde el comienzo del mundo hasta nuestros tiempos».

Galileo nombró a los satélites de Júpiter «planetas mediceos», honrando así a su antiguo alumno y luego gran duque de Toscana Cosme II de Medici. Cuatro años más tarde, el astrónomo alemán Marius von Guntzenhausen les dio a estos satélites los nombres de cuatro personajes de la mitología relacionados con Júpiter, atribuyéndose el haber sido el primero en observarlos (solo unos días antes que Galileo, aunque nunca lo dijo hasta aparecer el Sidereus Nuncius). Hoy los cuatro satélites llevan los nombres propuestos por Marius quien, a su vez, comentó que esos nombres le había sido sugeridos por Johannes Kepler en 1613: Io, Europa, Ganímedes y Calixto.

5.La existencia de manchas en la superficie del Sol.

Galileo las observó en 1610, pero no lo publicó hasta 1613, estableciendo que las manchas oscuras observadas sobre el disco solar no estaban fuera de este, sino que pertenecían al Sol mismo. Por eso deducía que el astro giraba en torno a su propio eje. La escribió en italiano porque, como él mismo afirmaba, «… io l’ho scritta volgare perché ho bisogno che ogni persona la possi leggere» [lo he escrito (en idioma) vulgar porque necesito que cualquier persona lo pueda leer]; también lo haría más tarde con otros textos, como Il Saggiatore. Por cierto, Descartes escribiría en 1637 su Discours de la Méthode en francés, y Robert Boyle en 1661 difundió The Sceptical Chymist en inglés. Con el siglo XVII nace la divulgación científica para el gran público.

Lo de las manchas solares contradecía gravemente la tesis eclesial oficial, basada en la obra del astrónomo Scheiner, un jesuita apodado «padre Apelles», quien afirmaba que se trataba de los planetas Venus y Mercurio, o bien de otros planetoides de menor tamaño. Eso no contradecía el dogma de un Sol incorruptible y perfecto girando en torno a la Tierra. Pero Galileo demostraba matemáticamente que esa presunción era falsa, aportando, además, datos sobre la frecuencia, el número, la forma, los desplazamientos, las apariciones y las desapariciones de las manchas. Todo ello demostraba que nada podían tener que ver con planeta alguno que pasara por delante del disco solar.

Pero la Inquisición intervino entonces y, a pesar de sus protectores religiosos, Galileo tuvo que ir finalmente a Roma para ser juzgado en 1616. Tras varios meses de juicio, la sentencia le amonestaba severamente por sostener la tesis heliocéntrica, declarada allí mismo «contraria a los preceptos de la Fe». De paso, la obra de Copérnico, De revolutionibus orbium coelestium, fue incluida en el Index Librorum Prohibitorum [Índice de los Libros Prohibidos]. Y a Galileo se le prohibió investigar y enseñar este tema.

6.Las fases de Venus.

Galileo también había observado en 1610 que el planeta Venus no siempre aparecía como un disco sino que presentaba fases, como la Luna; no obstante prefirió confirmar sus datos y sus posibles hipótesis, por lo que no lo publicó hasta 1623, en su libro Il Saggiatore [El ensayador], en el que sobre todo analizaba los cometas. El hecho de que Venus mostrara fases como la Luna no podía deberse más que a su giro en torno al Sol, igual que la Luna lo hace en torno a la Tierra y los satélites de Júpiter en torno al planeta gigante. El sistema de Ptolomeo-Aristóteles estaba ya derrotado, pero incluso la interpretación de Tycho Brahe —a la que se acogieron enseguida algunos teólogos romanos defensores a ultranza del dogma— quedaba en entredicho porque Tycho aceptaba el geocentrismo pero al mismo tiempo decía que la esfera exterior del Sol era tal que en torno a él giraban los demás planetas; pero entonces, ¿por qué solo Venus tenía fases como la Luna?

7.Inclinación del eje de rotación del Sol.

La prueba definitiva contra el sistema de Tycho Brahe la aportó Galileo al presentar las observaciones que probaban que el eje de rotación del Sol estaba inclinado. O sea que el astro no solo tenía manchas sino que además giraba sobre sí mismo y, para colmo, según un eje inclinado respecto al plano en el que giraban los planetas. Es decir, que de perfecto tenía más bien poco.

Parece una prueba poco convincente del giro de la Tierra, puesto que se refería al Sol. Pero Galileo demostraba fuera de toda duda no solo algo obvio, que el Sol no era ni perfecto ni «incorruptible», en la terminología aristotélica, sino que además estaba en el centro de giro de todos los planetas, incluida la Tierra. En efecto, si es el planeta el que se mueve trasladándose en torno al Sol en un año, el Sol girando sobre sí mismo podría presentar ese bamboleo de su eje en función de sencillos movimientos inerciales. En cambio si fuera el Sol el que se moviera en torno a la Tierra inmóvil, es imposible explicar la procedencia física de sus dos movimientos, uno en torno a la Tierra y el otro que le hiciese girar en torno a sí mismo.

Aunque muy sutil, y solo para mentes entrenadas en la física de la época, el argumento era poderoso e irrefutable: el heliocentrismo era real.

8.Argumento (falso) de la causa de las mareas.

Según Galileo, la rotación de la Tierra sobre sí misma y su traslación en torno al Sol hacían que la superficie del planeta sufriese aceleraciones y deceleraciones de pequeña magnitud cada doce horas, lo que ocasionaba en las masas líquidas el fenómeno de las mareas. El argumento es interesante e ingenioso; lo que ocurre es que esa fuerza es muchísimo menos intensa de lo que calculaba Galileo y en nada influye sobre las mareas que, en cambio, sí aparecen debido al efecto combinado de la atracción gravitatoria de la Luna y el Sol. Pero es que Galileo no conocía algunos datos esenciales para ese cálculo, como la distancia al Sol y la velocidad de giro de la Tierra.

LOS PROBLEMAS CON LA INQUISICIÓN Y EL PAPA

Las fases de Venus, la inclinación del eje del Sol y sus manchas, y el supuesto origen de las mareas eran argumentos que Galileo presentó en público de forma ingeniosa y divulgativa en un libro que enseguida se hizo famoso porque estaba escrito en forma de diálogo entre tres personajes. De hecho se llamó así, Dialogo sopra i due massimi systemi del mondo, Tolemaico e Copernicano [Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo, tolemaico y copernicano], y presentaba a tres amigos conversando en Venecia: Salviati, agudo defensor del sistema copernicano —probablemente Galileo mismo, puesto que era «académico», es decir perteneciente a la Academia de los Linces como él—, Simplicio, quien por el contrario abogaba por el sistema tolemaico y aristotélico, y en el que se ha creído ver a dos rivales muy conservadores de Galileo, aunque luego se dijo que era el mismo papa Urbano VIII quien, siendo aún cardenal, había recibido a Galileo en Roma en 1611, interesándose por sus trabajos. Y, finalmente, un tercer interlocutor neutral pero muy inteligente, Sagredo, quien no sabe nada de astronomía ni tiene prejuicio dogmático alguno, pero acaba comprendiendo que Salviati tiene toda la razón.

El libro causó una auténtica conmoción cuando fue publicado en 1632. Y claro, esta vez la condena del Santo Oficio no se hizo esperar: en 1633 fue prohibido e inmediatamente incluido en el Índice, del que no salió en bastante más de un siglo. Al tiempo, Galileo, que tenía entonces sesenta y nueve años y estaba ya medio ciego, era formalmente acusado de herejía y desobediencia. El tribunal lo tuvo fácil, porque los principales acusadores eran precisamente los jesuitas enemigos suyos (habían difundido la idea de que Simplicio era el papa, y que Galileo quería así ridiculizarle).

Lo curioso es que el libro había pasado en su momento el filtro de los censores. Pero aun así el proceso se inició basándose en su contenido herético, lo que dejaba en muy mal lugar precisamente a los censores; también se acusaba a Galileo de violar la prohibición, impuesta en el primer juicio de 1616, de investigar el heliocentrismo.

De hecho, no hubo condena explícita —las pruebas eran muy endebles—, sino que forzaron una confesión «voluntaria» de Galileo, a cambio de una pena benevolente si reconocía su «error». Fue finalmente condenado a prisión perpetua, después de hacerle abjurar de sus ideas. El papa sustituiría luego la prisión por un arresto domiciliario: no debía de tener la conciencia demasiado tranquila.

El caso es que Galileo, acompañado de su hija, fue apagándose poco a poco; se quedó definitivamente ciego en 1638, y murió cuatro años más tarde, a los setenta y siete, en Arcetri, muy cerca de Florencia. Pero su obra, gracias a sus discípulos y seguidores, ya se había diseminado por toda Europa, y la iglesia no tardaría en descubrir que lo que había querido ocultar de forma tan dramática, es decir el poder del raciocinio y la evidencia sobre los dogmas antiguos, se iba poco a poco imponiendo por todo el mundo civilizado.

Aun así la batalla entre heliocentrismo y geocentrismo, como símbolo obvio de la dualidad antitética cosmología-cosmogonía (en el sentido que aquí le estamos dando a ambos términos), no se cerraría hasta mucho más tarde, con la progresiva aceptación por parte de la iglesia católica, que no de otras confesiones, del heliocentrismo. Fue el papa Benedicto XIV quién ordenó en 1757 sacar del Índice todas las obras favorables a esa tesis.

GALILEO Y EL SIGLO XX

Pero incluso en el siglo XVIII la figura de Galileo seguía, por así decirlo, al límite de lo aceptable, doctrinalmente hablando. El primero en romper el hielo al respecto fue el papa Pacelli, Pío XII, quien declaró en 1939 que se trataba del «más audaz héroe de la investigación, sin miedo a lo establecido ni temor a romper monumentos». Luego el papa Juan Pablo II encargó un estudio acerca de la controversia heliocentrismo-geocentrismo en los siglos XVI-XVII; comenzó en 1981 y no finalizó sus trabajos hasta 1992. Sorprendentemente, la comisión encargada de dicho estudio, uno de cuyos miembros más destacados fue el cardenal Ratzinger, luego papa Benedicto XVI, concluyó que la tesis de Galileo carecía de argumentos científicos válidos a la hora de demostrar el heliocentrismo, lo que exoneraba de culpa a la iglesia de su época, a cuyo magisterio el sabio debió prestar obediencia; en suma, justificaba la condena y no veía necesidad alguna de rehabilitación, al menos desde el punto de vista eclesial.

En román paladino: «sostenella y no enmendalla».

Resulta como mínimo sorprendente que el propio cardenal Ratzinger, en un discurso ante la universidad romana de La Sapienza, en 1990, cuando todavía era prefecto de la Congregación para la Doctrina de la Fe (que es la heredera actual del Santo Oficio, o sea de la Inquisición, adaptada a nuestra época), recordara a todos que el filósofo alemán, ateo por más señas, Paul Feyerabend había escrito en 1976 que «… la iglesia de la época de Galileo se atenía más estrictamente a la razón que el propio Galileo […], y su sentencia contra él fue razonable y justa, por lo que solo por motivos de oportunismo político se legitima su revisión».

¿Fue inocente esa cita que Ratzinger se sacó de la manga, o acaso pretendía lanzar un mensaje determinado, poniéndolo en boca de otros? Si pretendía reivindicar la figura de Galileo, ¿no podía haber encontrado alguna otra cita más favorable?

El caso es que los alumnos y profesores de La Sapienza se lo tomaron muy mal, y muchos se interrogaron posteriormente, en la prensa o en cartas hechas públicas, acerca del porqué de aquel recordatorio por parte de Ratzinger de un texto que claramente navegaba contra corriente en cuanto al juicio de Galileo

Fue tal el escándalo suscitado que cuando Ratzinger, siendo ya el papa Benedicto XVI, quiso dar de nuevo una conferencia en La Sapienza en 2008, un grupo muy numeroso de intelectuales y la mayoría de los estudiantes lo impidieron, declarándolo persona non grata. Fuentes vaticanas han explicado posteriormente, muy indignadas, que ese grupúsculo de agitadores obviaron el hecho de que el discurso del cardenal en 1990 fue malinterpretado.

En realidad, Ratzinger había expresado sus reservas acerca de la forma en que la ciencia duda en su progresiva modernización, basándose en comentarios aislados de dos filósofos alemanes, precisamente Paul Feyerabend (1924-1994), quien dijo que Galileo merecía la condena porque nunca aportó pruebas del heliocentrismo, y Ernst Ulrich von Weizsäcker (1939), este último paladín de la llamada ecología verde y que en un comentario había relacionado de pasada a Galileo como el origen de la serie de descubrimientos que conducirían a la bomba atómica.

Lo desmesurado, incluso absurdo, de este tipo de afirmaciones hace que, al prestarse a utilizar semejante argumentación, la figura intelectual de Ratzinger, que en el campo filosófico y teológico siempre fue muy respetada, resulte cuando menos gravemente dañada, si no herida de muerte.

Un teólogo vaticano publicó el siguiente texto después del escándalo de 2008:

[los profesores de La Sapienza] no se preocuparon de leer aquel discurso completo y con atención. Si lo hubieran hecho, habrían visto que el tema era la crisis de confianza de la ciencia en sí misma, y ponía como ejemplo el cambio en el caso Galileo: si en el siglo XVII Galileo era emblema del supuesto oscurantismo medieval de la iglesia, en el XIX se produce un cambio y se subraya que Galileo no había reunido pruebas convincentes del sistema heliocéntrico, citando ahí a Feyerabend y a Von Weizsäcker, que directamente une con una línea recta a Galileo con la bomba atómica. Estas citas no las usó el cardenal Ratzinger para resarcirse ni justificarse, más bien las mencionó como prueba de cuánto las dudas de la modernidad sobre sí misma habían ahogado a la ciencia y a la técnica.

Fascinante argumentación; en términos coloquiales diríamos que eso es coger el rábano por las hojas, porque al final lo que se quiere transmitir es que la iglesia de la época de Galileo tenía razón, porque ella estaba en posesión de la verdad absoluta, y el sabio no había aportado más que hipótesis, no demostraciones concluyentes. Como si sus observaciones con el telescopio, por cierto, no hubieran existido jamás.

Si nos hemos detenido un poco en esta historia acerca de Ratzinger y la tibia reivindicación de Galileo por la iglesia católica, es solo para mostrar cómo, incluso hoy, el conflicto entre cosmogonía y cosmología sigue vivo, aunque con sordina. Las religiones, en este caso la católica, siempre tienen enormes dificultades para aceptar las pruebas que la ciencia va aportando porque parten de la base de que sus dogmas, en este caso la cosmogonía geocentrista, son absolutos, mientras que las ciencias solo se basan en la razón humana, que es falible.

Con todo, es de justicia reconocer que el 15 de febrero de 2009, o sea cuatro siglos después de Galileo, el Vaticano celebró una misa en su honor, promovida por la Federación Mundial de Científicos. La iglesia hacía así pública su aceptación del legado del científico. Con algún reparo, pero aceptación.

X

NEWTON (Y KANT)

ISAAC NEWTON Y SUS «PRINCIPIA»

En el mismo año en que murió Galileo nacía en Inglaterra otro de los grandes pilares de la ciencia anterior al siglo XX: Isaac Newton. En realidad, no fue exactamente así: los ingleses aún no habían adoptado la reforma gregoriana del calendario de 1582 (lo hicieron mucho más tarde, en 1752), por lo que Newton nació el 25 de diciembre de 1642 (fecha juliana), pero hubiera nacido el 4 de enero de 1643 según el calendario gregoriano, mientras que Galileo falleció el 8 de enero de 1642 (fecha gregoriana). O sea, un año menos cuatro días antes de nacer Newton.

Como su antecesor italiano, Newton abarcó diversas ramas de la ciencia, y no solo las relacionadas con la cosmología. Fue probablemente uno de los padres de la matemática moderna, de la óptica, de la mecánica y, por supuesto, de la astronomía.

La más famosa de sus obras, Philosophiae Naturalis Principia Matemática [Principios matemáticos de filosofía natural], publicada en 1687, describe entre otros contenidos la forma en que los astros se atraen entre sí, explicando el movimiento relativo de unos y otros. Esta ley de la gravitación universal pudo haber sido intuida por Galileo al estudiar la caída de los cuerpos y las leyes del péndulo, pero nunca llegó a formularla, como tampoco lo hicieron los científicos contemporáneos o anteriores a Newton al buscar una explicación al problema planteado por los movimientos de los planetas según las leyes de Kepler.

Parece aceptado por los historiadores que Isaac Newton desarrolló muchas de sus ideas, en particular el cálculo de fluxiones (hoy cálculo diferencial), su famoso binomio y, sobre todo, la ley del inverso de los cuadrados de las distancias en la atracción gravitatoria, durante su estancia en los años 1665 y 1666 en la granja de su familia, donde se refugió huyendo de la peste. Es probable que de ahí naciera la bucólica leyenda de la manzana que vio caer y que le dio la idea del porqué de la caída de los cuerpos; pero parece que fue un invento —sin duda feliz, puesto que se ha hecho famoso— de su traductora al francés, la eminente física Madame du Châtelet, musa y amante de Voltaire, quien publicó la obra de Newton en 1749, el mismo año de su muerte a causa de un parto tardío. Es probable que lo de la manzana no sea real aunque si non è vero, è ben trovato.

La ley de la gravitación universal pone el broche de oro a la revolución copernicana, ampliada por Galileo y magistralmente completada por Newton. Ya se sabía, por fin, no solo cómo se movían los astros sino por qué, sin necesidad de divinidad alguna en el origen. Quedaba por dilucidar, eso sí, cómo fue entonces el origen del conjunto cósmico, y cómo terminaría. Pero a finales del siglo XVII ya no se podía poner en duda un hecho obvio: la respuesta a las preguntas esenciales del mundo y el hombre podía buscarse mediante la reflexión y la experimentación.

Lo interesante de la gravitación newtoniana es su descripción mediante una fórmula matemática «elegante», adjetivo que aplican los físicos a las leyes que alían sencillez y potencia descriptiva. Dice así: la fuerza con la que se atraen dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Lo que significa que el movimiento de un cuerpo en torno a otro, por ejemplo un planeta en torno a su estrella, es debido a que el primero «cae» sobre el segundo, pero con una velocidad inicial tal que nunca llega alcanzar su superficie y continúa girando alrededor suyo.

Newton lo ilustraba con un ejemplo que ya anticipaba la posibilidad de construir y poner en órbita satélites artificiales; si una persona lanza en horizontal un objeto desde lo alto de una montaña, caerá, según sea la fuerza del lanzamiento horizontal, más o menos lejos en la ladera de dicha montaña, trazando en el aire una curva de caída que, debido a su masa, depende solo de la atracción gravitatoria (que es el peso del objeto que se lanza) y de la velocidad inicial. Si esa velocidad de lanzamiento es lo bastante grande (lo cual exigiría una fuerza considerable), esa curva sería tan «horizontal» que su radio podría ser mayor que el radio mismo de la esfera del planeta, por lo que jamás llegaría a «caer» en el suelo sino que circundaría al planeta a cierta altura, para acabar dándole en la espalda a la persona lanzadora… tras dar la vuelta al mundo. Desde luego, eso solo ocurriría si no hubiera rozamiento, y siempre que dicha persona poseyese una fuerza descomunal.

Así es como hoy ponemos en órbita satélites artificiales. Un cohete —que sí tiene esa fuerza descomunal— asciende hasta la altura necesaria, luego toma una trayectoria horizontal y finalmente deja al satélite que mantenga solo su órbita circundando la Tierra. ¿Cómo? Pues sencillamente, el satélite está constantemente «cayendo» sobre la Tierra, pero el cohete le ha proporcionado una velocidad horizontal tal que acaba manteniendo siempre una trayectoria de caída con una curvatura menor que la de la esfera terrestre. Por cierto, los satélites así lanzados, cumpliendo la primera ley de Kepler, siguen trayectorias parabólicas.

La trascendencia de la gravitación universal desde el punto de vista cosmológico va mucho más allá del hecho de que los cuerpos celestes giran «cayendo» los unos sobre los otros; se trata de un efecto recíproco entre masas, y afecta a todo el Cosmos. Es, pues, una ley universal, o más bien cósmica. Igual que, más de dos siglos después, la relatividad de Einstein.

Lo que significa en realidad es que, como la atracción es mutua, también los planetas atraen al Sol, por ejemplo, lo mismo que atraen a los demás planetas. En general, todos los objetos celestes con masa se atraen y por eso, como Newton intuyó cuando enunció su tercera ley de la dinámica, debido a esa atracción mutua y más o menos débil en función de la distancia, los movimientos de los astros no pueden ser nunca regulares del todo, aunque lo parezcan. En palabras de Newton, «ni los planetas se mueven en órbitas exactamente elípticas ni giran dos veces según la misma órbita».

Newton era muy religioso, pero esta supuesta imperfección de los astros en el Cosmos —Aristóteles hubiera hablado de corrupción, lo opuesto a la perfección— no suponía inconveniente alguno para la grandeza de Dios; al revés, pensaba que los planetas conseguían girar según órbitas regulares mediante reajustes continuos que efectuaba, sin la menor dificultad, el poder divino.

Las tres leyes de Newton de la dinámica expresan bien cómo se mueven los objetos en todo el Universo, incluida, por supuesto, la Tierra que habitamos los seres humanos. La primera es la ley de la inercia, que ya habían intuido Descartes y Galileo; según ella, los cuerpos permanecen en su estado de movimiento o de reposo a no ser que alguna fuerza externa los obligue a cambiar de estado. Esto es exactamente lo contrario de lo que decía Aristóteles, según el cual los cuerpos se movían solo si una fuerza actuaba constantemente sobre ellos.

La segunda ley dice que el cambio de movimiento de un cuerpo es proporcional a la fuerza que lo mueve, según la línea recta en la que se aplica la fuerza. Es decir, la aceleración (a) producida por una fuerza (F) en un cuerpo de masa (m) se expresa de tal modo que: F = m × a

Finalmente, la tercera ley expresa que a toda acción corresponde siempre una reacción igual y contraria, es decir, dirigida en sentido opuesto.

Aplicar estas tres leyes de la dinámica junto a la ley de la gravitación al conjunto del Cosmos supone establecer toda una cosmología científica, despojada de cualquier connotación sobrenatural. Y eso que Newton era, como hemos dicho, profundamente religioso (seguidor de Arriano y enemigo de la iglesia católica, eso sí). De hecho, en sus escritos dedicó muchas más páginas a la religión que a la ciencia; una de las cosas más curiosas que predijo fue el fin del mundo y la llegada del juicio final, fecha que dedujo mediante cálculos no muy claros a partir de textos bíblicos. No fue muy explícito, pero sí dijo que no sería antes de 2060.

A pesar de su carácter agrio, fue una persona muy respetada durante toda su vida por su talento y capacidad de trabajo y análisis en casi todas las cuestiones, incluso algunas tan esotéricas como la alquimia o la astrología. En 1689 fue elegido miembro del parlamento, en 1703 fue presidente de la hoy todavía prestigiosa Royal Society, y en 1705 fue nombrado Sir por la reina Ana. Murió en 1727, a los ochenta y cinco años de edad, y fue enterrado con todos los honores en la abadía de Westminster, donde reposan muchos grandes nombres de la historia de Inglaterra.

DESPUÉS DE NEWTON

A pesar de todos los hallazgos y cálculos de Newton y de sus antecesores, algunas cosas seguían sin estar claras. Por ejemplo, el famoso asunto de la paralaje, que seguía sin ser observada a pesar de la cada vez mayor precisión de los telescopios, incluyendo los reflectores inventados precisamente por Newton. Se le ocurrió utilizar espejos curvos en lugar de lentes para evitar los inconvenientes derivados del paso de la luz por las mismas; por ejemplo la aberración cromática por descomposición de la luz blanca al atravesar los bordes de las lentes.

El sabio inglés no le dio mucha importancia al tema de la paralaje; como Galileo, también él estaba seguro de que las estrellas estaban demasiado lejos (en comparación con la distancia media de la Tierra al Sol) como para que se pudiera llegar a medir un ángulo que debía de ser infinitesimal. De hecho, hasta el siglo XIX no pudimos conocer la paralaje de algunas estrellas; fue el astrónomo prusiano Friedrich Bessel (1784-1846) quien determinó por primera vez la paralaje exacta de la estrella 61Cygni a finales de 1838, deduciendo que estaba a unos 10 años luz (en realidad está a 11,4). Recuérdese que un año luz es la distancia que recorre la luz en un año a la velocidad de 300 000 km/s, unos 9,46 billones de kilómetros.

Galileo ya sabía que el Cosmos no estaba solo compuesto de estrellas sino de múltiples galaxias, o nebulosas, en las que se agrupaban numerosísimas estrellas. Luego, otros observadores fueron identificando cada vez más galaxias y comenzaron a establecer un catálogo sistemático en función de su posición y su forma aparente.

Quizá la primera de ellas fue la galaxia de Andrómeda, vecina y casi gemela de nuestra Vía Láctea, que fue descrita en 1614 por Simon Maurius (1573-1624) en la misma obra, Mundus Jovialis (Mundos de Júpiter) en la que le disputaba a Galileo la paternidad del descubrimiento de los satélites del planeta gigante. A lo largo del siglo XVII y en la primera parte del XVIII muchos otros astrónomos se dedicaron al asunto de las galaxias, aportando nuevas ideas matemáticas para comprender su naturaleza, e incluso teológicas.

Uno de ellos fue el astrónomo y naturalista francés Pierre Louis Moreau de Maupertuis (1698-1746), defensor de las teorías de Newton frente a la corriente mayoritariamente favorable a las tesis de Descartes sobre el origen del giro de los planetas, que el filósofo francés atribuía al arrastre de unos «torbellinos de una materia sutil que ocupa los espacios siderales». Maupertuis, en su Discours sur la figure des astres (Discurso sobre la forma de los astros) de 1737, formulaba una explicación matemática sobre la variabilidad de algunas de las nebulosas descubiertas, que asumía como formadas por elipsoides más o menos abiertos y con ejes de rotación muy diversos; por cierto, también defendía la idea newtoniana de una Tierra con forma de elipsoide de revolución (o sea, una esfera achatada por los polos), para lo que inició una prolongada exploración a las zonas polares, sobre todo Laponia, para medir las diferencias del radio de la Tierra. Voltaire se burlaría de él por hacer un viaje, según él, tan absurdo e inútil puesto que Newton lo había establecido sin necesidad de moverse de Londres. Pero, claro, Voltaire despreciaba la tesis de Descartes.

El abate francés Nicolas Louis de Lacaille (1713-1762) —discípulo del famoso astrónomo francoitaliano Jacques Cassini, que fue el segundo miembro de una dinastía de cuatro directores del observatorio de París (el cargo fue pasando de padres a hijos, aunque es justo decir que todos ellos trabajaron bien a favor del avance de su ciencia)—, hizo notables aportaciones a la geografía y a la astronomía, fundando un observatorio en Ciudad del Cabo y bautizando con nombres modernos numerosas constelaciones del hemisferio Sur. Por lo que respecta a las nebulosas, publicó en 1755 el primer catálogo extenso de estas formaciones, intentando clasificarlas según su forma en diversas categorías.

EL «ALLGEMEINE» DE IMMANUEL KANT

Ninguno de aquellos sabios del siglo XVIII se interrogó seriamente acerca del origen y la formación de objetos cósmicos tan singulares como las galaxias, ni aún menos del conjunto del Cosmos. Solo el filósofo Immanuel Kant lo hizo en su famosa obra Allgemeine, publicada el mismo año que el catálogo de nebulosas de Lacaille, 1755.

Aunque es conocido más por su obra filosófica, Immanuel Kant (1724-1804) fue realmente uno de los pensadores más influyentes de la Europa moderna y quizá el filósofo y científico más interesante de la Ilustración y, según algunos autores, incluso de todos los tiempos. No nos detendremos en su obra filosófica pero sí en la cosmológica, ya que se puede decir que sentó las bases de la cosmología actual, apoyándose en los trabajos de Galileo y, sobre todo, de Newton para conseguir una amalgama real y fecunda entre el racionalismo puro, que tanto amaron los griegos de la antigüedad, y el nuevo empirismo que despuntaba como elemento esencial del método científico. Kant establece que utilizar la racionalidad sin aplicarla a la experimentación solo conduce a ilusiones teóricas sin valor real.

En 1749, con solo veinticinco años de edad, publicó su primera obra científica y filosófica a la vez, Meditaciones sobre la verdadera estimación de las fuerzas vivas. Pero en cuestiones cosmológicas fue esencial otra obra de juventud, Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels [Historia general de la naturaleza y teoría del cielo], que se hizo famosa simplemente como Allgemeine. Allí planteaba numerosas hipótesis partiendo de los trabajos de Newton y del conocimiento que se tenía acerca de estrellas y galaxias.

En el prefacio, Kant rehúye los planteamientos religiosos y declara haberse inspirado en determinados filósofos antiguos, como Leucipo de Mileto (siglo V a. de C.) —discípulo de Parménides y de Zenón de Elea, y fundador del atomismo mecanicista, quien escribió la obra Ordenación del Cosmos—, Demócrito de Abdera (460 a. de C. - 370 a. de C.), discípulo de Leucipo, admirado por Aristóteles y odiado por Platón, y que suele considerarse el padre de la ciencia moderna y el primer ateo materialista, por negar la intervención divina en las leyes naturales; y finalmente Epicuro de Samos (341 a. de C. - 270 a. de C.), seguidor de Demócrito y defensor del hedonismo racional y del atomismo materialista, quien pensaba que la naturaleza estaba regida por el azar. Kant también admiraba la obra De rerum natura [Acerca de la naturaleza de las cosas], del poeta romano Lucrecio (99 a. de C. - 55 a. de C.), divulgador de la física de Epicuro y de Demócrito.

Por supuesto, Kant fue muchísimo más lejos que sus predecesores helenos, pero aquella declaración de 1755 anunciaba la esencia de su pensamiento. Y precisamente en el Allgemeine sentó por primera vez las bases de lo que hoy conocemos como cosmología física, o científica, buscando no solo comprender cómo se mueven los objetos celestes sino también cuál fue su origen y cuál será su fin.

Para el filósofo, por ejemplo, algunas nebulosas «protosolares» podrían estar formadas por grandes nubes de gas que giran sobre sí mismas; de aquellos remolinos nacerían luego las estrellas y sus planetas, como ocurre con el Sol. Esa explicación prescindía de la explicación divina y ni que decir tiene que Kant se limitaba a enunciar una mera hipótesis racional. Curiosamente, a lo largo del siglo XX fuimos averiguando, mediante sofisticados experimentos y con los datos de satélites especializados, que tenía toda la razón. También postulaba que la Vía Láctea —como sin duda muchas otras galaxias— estaba formada por una especie de gran disco de estrellas, que a su vez debió de formarse a partir de una nube de gas de muy superior tamaño que giraba a gran velocidad.

Esta idea de un Cosmos formado por galaxias que reproducen, a escala enorme, más o menos el diseño de los sistemas planetarios como el solar, dio lugar a la apelación que se hizo muy popular y ha sobrevivido casi hasta nuestros días: la de universo-isla. Es decir, el conjunto del espacio está formado por muy numerosos universos-isla, las galaxias, a su vez poblados de miríadas de estrellas, cada una de ellas dotada, o no, de sus propios sistemas planetarios que giran alrededor suyo.

Traducido al castellano, Kant escribía:

Si la estructura planetaria, con todo su orden y belleza, es solamente un efecto de las leyes de movimiento de la materia, si los mecanismos ocultos de las fuerzas de la naturaleza son capaces de evolucionar por sí mismos a partir del caos hasta alcanzar la perfección, entonces la prueba de la existencia de un autor primordial divino, que nosotros derivamos de una mirada a la belleza de la estructura cósmica, está completamente desacreditada. La naturaleza es autosuficiente y el papel divino es innecesario.

Leídas con atención, estas líneas son una especie de condena definitiva de las cosmogonías. Y no solo filosóficamente, que es el territorio de las ideas siempre debatibles, sino también científicamente, como diríamos hoy. Porque Kant emite todas sus hipótesis fundándose en los datos que habían ido acumulando sus predecesores y en las ecuaciones matemáticas que explican muchas de las cosas que se observan en los cielos. Por ejemplo, la observación de las nebulosas de estrellas coleccionadas, en cierto modo, por Maupertuis —corroborada por el catálogo aún más completo de Lacaille, que Kant no conocía todavía cuando escribía su libro—, que asentaban la hipótesis primera de Galileo de una Vía Láctea poblada de muchísimas estrellas, y quizá de nebulosas de estructura semejante. Y el sustento físico de la estabilidad de todo ese conjunto lo proporcionaban las leyes de Kepler y, por supuesto, las leyes de Newton o su ecuación gravitatoria.

La actitud de Kant es, pues, plenamente científica, y en su obra lo manifiesta de manera muy clara. Por ejemplo cuando intenta comprender qué tipo de movimiento propio autónomo pueden tener las estrellas que giran en torno al centro de su propia galaxia, un movimiento que para ser detectado desde la Tierra, que está a una distancia inmensa, debería ser muy rápido pero aun así al límite de lo detectable con los medios del siglo XVIII.

En este aspecto, Kant cita al astrónomo real británico James Bradley (1693-1762), sucesor en el cargo de Edmund Halley, el famoso descubridor del cometa que lleva su nombre. Bradley fue un observador sumamente cuidadoso, tanto que descubrió y explicó la aberración de la luz —no confundir con la aberración óptica de una lente, que es un tema estrictamente ligado a la forma de las lentes—, también llamada aberración astronómica o estelar. Aunque es un asunto bastante técnico quizá merezca la pena explicarlo brevemente por su inmensa trascendencia en cosmología.

En esencia, consiste en un desplazamiento aparente de la situación real de la estrella observada, desplazamiento que depende de la velocidad del observador y que se produce según un ángulo orientado a la dirección del movimiento del observador, comparado con el ángulo que habría si el observador estuviese parado.

Por supuesto, es un ángulo pequeñísimo, cuyo tamaño es proporcional a la relación existente entre la velocidad del observador y la de luz. Conocida la velocidad del observador (que es la de la Tierra girando en torno al Sol, o sea unos 100 000 km/h), podría deducirse la velocidad de la luz, que debería, pues, ser finita. Y Bradley, gracias a su minuciosidad, fue el primero en dar una cifra de velocidad de la luz; por cierto, no demasiado alejada de la realidad. Este astrónomo británico, al que Kant admiraba, hizo otra aportación esencial a la observación astronómica, lo que le coloca, según algunos historiadores, a la altura de Hiparco, Tycho Brahe y Kepler: descubrió la nutación del eje de la Tierra, es decir el suave bamboleo del eje mientras va girando como una peonza cada 26 000 años. La nutación se añade, así, a la precesión.

La aberración lumínica de Bradley es profusamente comentada por Kant en su Allgemeine, lo que demuestra que no solo estaba al tanto de lo más novedoso de la ciencia de su tiempo, sino que se servía de esos conocimientos para consolidar su postura cosmológica y explicar el origen y el posible fin del conjunto del Universo. En particular, el conocimiento bastante preciso ya de los movimientos de los planetas del Sistema Solar llevó al filósofo-científico a especular sobre la posibilidad de un origen común del conjunto, y por tanto también de las galaxias, el Universo entero, en suma. Un origen común que podía ser una especie de caos original, probablemente formado por átomos de gas u otras partículas materiales, que pudieron concentrarse gravitatoriamente al encontrarse de algún modo mientras estaban dispersos por el espacio vacío e infinito. Aunque Kant nunca pensó en ello, la idea del Big Bang estaba ya cerca.

En esa idea, el caos inicial debía ser, por esencia, inestable; solo la posibilidad de que por la fuerza gravitatoria las partículas más densas atrajeran a las más ligeras podría permitir algún tipo de concentración que disparase la creación de nebulosas y, a partir de ellas, según su tamaño, de galaxias, o bien de estrellas con sistemas planetarios. Recordemos que Kant formulaba estas ideas en 1755; se adelantaba así más de siglo y medio a las ideas que surgieron ya en el siglo XX acerca de la génesis de galaxias, estrellas y planetas.

Otro acierto de Kant tiene que ver con la gravitación newtoniana, que llevó aún más lejos que su propio creador. Según él, la atracción gravitatoria debía aplicarse a distancias infinitas: si el Sol atrae a los planetas, estos atraen también al Sol, todo ello modulado por la proporcionalidad de la distancia al cuadrado (por eso solo se observan los efectos en los astros próximos, lo que no significa que no haya otros efectos mínimos de objetos alejados).

En suma, Kant corrobora la idea de un Universo gobernado por leyes más cercanas a las del caos que a la perfección defendida por los griegos y adoptada por la cosmogonía cristiana, puesto que lo perfecto solo podía tener origen divino. Pero entonces, ¿un Universo imperfecto dejaba de ser divino? Para Kant, la cosa estaba clara; recordemos que escribió que «la naturaleza es autosuficiente y el papel divino es innecesario».

Kant también se interesó por el origen de la Luna y por la causa básica del giro de los planetas, generados a partir de la nebulosa de materia y gas previa al Sol. También supuso que los anillos de Saturno podían estar formados por minúsculos satélites girando en torno al planeta; hoy sabemos que eso es exactamente así. Y aún hay más: Kant no descartaba que hubiera otros planetas aún más alejados que Saturno… Y, en efecto, por allí andaban Urano, Neptuno, Plutón y otros planetas menores.

XI

LA ENCICLOPEDIA

REIVINDICACIÓN DEL SIGLO XVIII

Suele decirse que desde finales del siglo XIX la ciencia consiguió dar un salto considerable, y sin parangón en cuanto a la calidad y la cantidad de los descubrimientos realizados, con cualquier otro periodo de la historia de la humanidad. Pero sería injusto olvidar la tremenda importancia del siglo XVIII, conocido como el siglo de la Ilustración, en muchos aspectos tanto de la vida social como económica y científica. Es obvio que sin los avances de esta época hubiera sido imposible el despegue del conocimiento y el posterior desarrollo socioeconómico que vendrían a partir de finales del siglo XIX. De hecho, la generalización en Europa, y luego en América del norte, de la Revolución Industrial supuso un cambio social y económico de especial trascendencia, que se reflejó sobre todo en el mundo productivo —gracias a la la máquina de vapor—, pero que también tuvo su reflejo en cuestiones científicas de base y, en particular, las referidas a la cosmología.

Ya hemos visto cómo en el siglo XVII la razón comienza a imponerse a las creencias a la hora de descubrir y comprender los fenómenos de la naturaleza. Esa forma de pensar rompió con el inmovilismo de muchos siglos y abrió la puerta a numerosas aplicaciones prácticas que acabaron siendo glosadas en ese primer gran resumen de lo que se sabía en el siglo XVIII que fue la Enciclopedia de Diderot y D’Alembert, un filósofo y un matemático metidos a cronistas de la ciencia y la tecnología.

Las enciclopedias, palabra que en griego significa educación circular, o completa, son obras que pretenden compendiar el conocimiento, agrupándolo en diversos temas presentados de forma alfabética.

Quizá el primer intento fue el medieval Speculum maius, redactado por el dominico francés Vincent de Beauvais a mediados del siglo XIII, a petición del rey Luis IX (San Luis); era un excelente resumen de lo que se sabía en esa época, pero adolecía del defecto esencial de estar siempre guiado por el dogma cristiano, y por supuesto en temas astronómicos sostenía la cosmogonía religiosa de la época, esencialmente tolemaica, o sea geocentrista.

Ya en el siglo XVII, la primera auténtica enciclopedia fue la del francmasón inglés Ephraim Chambers (1680-1740), publicada en Londres en 1728 bajo el nombre de Cyclopaedia, or Universal Dictionary of Arts and Sciences, en dos volúmenes que se adquirían por suscripción y que tuvo un éxito enorme en su país, lo que le valió al autor ser nombrado miembro de la prestigiosa Royal Society.

Debido a ese éxito, los editores quisieron traducir la Cyclopaedia al francés; pero hubo muchos problemas con el traductor inglés elegido, y al final la responsabilidad recayó en el filósofo Denis Diderot (1713-1784), que ya estaba traduciendo un Diccionario Universal de Medicina inglés, y en su amigo, el matemático y escritor Jean le Rond d’Alembert (1717-1783). Ambos se dieron cuenta enseguida de que la obra de Chambers era muy incompleta, así que la rehicieron completamente en francés, pidiendo artículos a 130 colaboradores, algunos de ellos tan ilustres como Voltaire o Rousseau.

El primer volumen apareció en 1751 y tuvo un éxito resonante. El «Discurso Preliminar», escrito por Diderot, era toda una declaración de principios más bien agresiva incluso para aquella época de las Luces. Era un texto muy comprometido con el progreso y la racionalidad, desgajándolos de cualquier tipo de influencia religiosa y monárquica. Lo cual dejaba entrever más de una prohibición, como así ocurriría en años posteriores; incluso llegó a estar en el Índice de libros prohibidos a los católicos.

Tras la expulsión de los jesuitas en 1762, y aunque la prohibición seguía en vigor, volvieron a aparecer los tomos ya escritos, aunque casi de incógnito y bajo permiso extranjero. Y los últimos tomos de ilustraciones salen en 1772, poniendo fin a la obra. En total, la enciclopedia final, llamada Edición Básica de París, comprendía 35 volúmenes, dos de ellos de tablas y cuadros, y doce de ilustraciones muy completas y detalladas. Se editaron 4225 ejemplares, todo un récord para aquella época.

En cuanto al contenido, había prácticamente de todo; incluidos, por supuesto, los temas de ciencia. Y, entre ellos, de forma destacada los cosmológicos. Ya se conocían bien, desde 1728, los movimientos de la Tierra gracias a los experimentos de óptica y aberración luminosa de Bradley, ya comentados. Y las ideas de Newton tuvieron amplia repercusión en Francia debido, como ya hemos visto, a la traducción comentada de Madame du Châtelet, publicada diez años después de su muerte, en 1759, y que aún hoy sigue siendo considerada como la obra de referencia en francés por lo que respecta a la obra newtoniana.

Parecía, pues, obligado para los enciclopedistas que los artículos cosmológicos se alinearan con esa nueva forma de concebir el Universo que propiciaran Copérnico y Galileo un siglo antes. Precisamente en su «Discurso Preliminar» del primer tomo, D’Alembert criticaba con severidad los abusos de la iglesia por la condena de Galileo de 1633. Sus palabras no fueron precisamente diplomáticas: «Un tribunal religioso condenó al célebre astrónomo por haber defendido que la Tierra se movía […]. Así es como el abuso de la autoridad espiritual unido a la temporal imponía el silencio a la razón. Poco faltó para que prohibieran pensar al género humano».

CONSECUENCIAS DE LA ENCICLOPEDIA

A lo largo de sus diferentes tomos y ediciones, la Enciclopedia incluyó numerosas entradas sobre temas astronómicos y cosmológicos, prescindiendo de cualquier mención al origen divino. Esta forma de pensamiento, que hoy calificaríamos de liberal y laico, condujo a la obtención de cada vez más numerosas aplicaciones prácticas que darían lugar a lo que hoy conocemos como Revolución Industrial. Todo ello impulsado por la riqueza económica que las grandes potencias europeas, y sobre todo Inglaterra en la segunda mitad del siglo XVIII y durante todo el XIX, fueron acumulando gracias al comercio y a las nuevas tecnologías, esencialmente la máquina de vapor.

La Revolución Industrial no solo hizo de Inglaterra la primera potencia mundial del siglo XIX, con colonias por todo el orbe —de las que la Commonwealth actual es simbólica heredera— sino que fue aportando a los países que pudieron incorporarse a ella, en Europa y, sobre todo en América, los Estados Unidos, un desarrollo científico y social inusitado. Con el consiguiente crecimiento acelerado de la población mundial y del consumo de bienes naturales, que hoy asociamos asimismo a una progresiva degradación de la biosfera por causa del impacto ambiental ocasionado por el conjunto de actividades de la humanidad, y muy especialmente la del Primer Mundo.

El aumento de la población se hace espectacular a finales del siglo XIX. Si en la época del imperio romano, hace dos milenios, la población mundial se estima en unos 250 millones, la cifra solo se doblaría a mediados del siglo XVII, al morir Galileo; los humanos sumábamos entonces 500 millones. Doblar esa cifra costó ya mucho menos tiempo, porque los mil millones los alcanzamos a comienzos del siglo XIX, siglo y medio después. Y el incremento de población se acelera cada vez más: 2000 millones en 1920, 3000 millones en 1960, 4000 millones en 1975… Y hoy, en 2015, casi 7500 millones de seres humanos. Todo ello como resultado de la Revolución Industrial y de los avances de la ciencia y la tecnología, incluyendo por supuesto los de la sanidad, y también los astronómicos. En efecto, a comienzos del siglo XX es cuando comienzan a asentarse las primeras ideas cosmológicas modernas, desde la relatividad general de Einstein hasta la teoría del Big Bang de Lemaître y Hubble.

Con un número creciente de fábricas e industrias de todo tipo, durante el último siglo se producen cada vez más bienes y servicios, que proporcionan cada vez más ganancias para los propietarios y un mayor número de empleos asalariados. En suma, más dinero circulante y mayores posibilidades, por tanto, de nueva actividad.

Las mejoras en todos los ámbitos se aceleran notablemente, a pesar de las pausas que suponen las dos grandes contiendas mundiales. Y se agudiza el espectacular crecimiento de las grandes urbes, por inmigración de los campesinos y por concentración de bienes y servicios.

Y, al mismo tiempo, este aumento de la producción de todo tipo de cosas exige a su vez un incremento acelerado de la obtención de materias primas, una mano de obra más numerosa que acaba siendo, por eso mismo, más barata, y unos mercados crecientes en los que colocar toda esa producción de bienes y servicios.

Esas fueron, todavía lo son, la grandeza y la servidumbre del desarrollo industrial, que hoy padecemos quizá más que nunca debido al aumento acelerado de la población humana sobre el planeta. Lo que implica un impacto creciente de esa especie humana en crecimiento explosivo sobre el entorno natural, caracterizado por el consumo desaforado de recursos no renovables y por la emisión de ingentes cantidades de elementos tóxicos que consideramos residuales y, por tanto, inservibles. Nos hemos ido constituyendo, al menos los países ricos, en una sociedad basada en el progreso y el desarrollo que, a la vez, se ha convertido, quizá sin querer, en una auténtica civilización del desperdicio.

TERCERA PARTE

DEL BIG BANG A HOY

XII

LOS TRES PRIMEROS MINUTOS DEL COSMOS

¿PUEDE LA CIENCIA SABERLO TODO?

La pregunta es pertinente siempre, y la respuesta es obviamente negativa. ¿Cómo va la ciencia a saberlo todo? Desde luego, no ahora, y probablemente nunca. El estudio de los primeros instantes y del posterior devenir del Cosmos es un excelente ejemplo: sabemos algunas cosas, sí, pero ignoramos muchas más.

Los seres humanos somos partidarios de declaraciones tajantes como sí o no, blanco o negro, bueno o malo… Pero en el mundo del conocimiento científico rara vez son las cosas así de claras; el método científico solo nos ofrece relativos, o sea cosas que son ciertas, sí, mientras no se demuestre lo contrario, mientras funcionen, mientras nos permitan hacer predicciones que luego podamos verificar. Además, en algunos casos, esas certezas relativas son bastante más relativas que otras.

Especialmente en cuestiones complejas de la cosmología moderna, donde abundan las hipótesis coherentes con lo que sabemos, teóricamente posibles gracias a la potencia de las matemáticas. Pero lo malo es que no podemos acudir a prueba experimental alguna que las corrobore, y quizá solo se apoyan en observaciones indirectas que parecen confirmar la hipótesis o, al menos, no oponerse a ella.

En estos casos nos movemos bordeando arenas movedizas, frente a la aparente solidez de otros saberes. Pero, si bien se mira, todas las actividades humanas están bañadas en incertidumbre, en el cuestionamiento relativo y muy poco absoluto. Incluso la acción de los jueces, al interpretar la ley, resulta a veces contradictoria ante los mismos hechos.

Es obvio que la ciencia cosmológica es reciente. Los instrumentos sofisticados con los que ahora comenzamos a contar —telescopios potentes, satélites de observación, naves espaciales viajeras, aceleradores de partículas— llevan con nosotros aún menos tiempo. Y a pesar de todo el progreso actual científico y tecnológico, los seres humanos no hemos sabido aún prescindir de algunas ideas antiguas que siguen condicionando a más de un científico eminente.

Vamos a intentar resumir las tesis que, en un consenso muy mayoritario —pero no unánime—, defienden a finales de 2015 los científicos expertos en estas cuestiones. Sin duda ese consenso reposa sobre bases históricas recientes, y también se basa en diversos experimentos y observaciones que han hecho progresar especialidades bien verificadas y con múltiples aplicaciones tecnológicas como, por ejemplo, la microelectrónica, la informática, la mecánica relativista o la física cuántica.

Aunque nuestro relato se base en ese consenso mayoritario —cuya premisa esencial es la existencia de un Big Bang inicial—, citaremos asimismo las diversas controversias que han surgido en unos u otros temas, e incluso las teorías alternativas que proponen otros escenarios bien distintos.

Desde luego, en los últimos dos siglos hemos ido acumulando cada vez más indicios acerca del origen, el desarrollo y el posible fin del Universo. Con ellos se han ido elaborando ciertas teorías que aventuran algunas respuestas a las preguntas esenciales que lleva haciéndose la humanidad desde que dejamos de ser monos listos para convertirnos en humanos inteligentes: ¿de dónde venimos, dónde estamos, hacia dónde vamos?

Decía Bertrand Russell, definiendo la verdad y la realidad en el campo científico pero aplicándolo a la teoría de la relatividad: «El objetivo de la ciencia no es establecer verdades inmutables y dogmas eternos, sino solo acercarse a la verdad por medio de sucesivas aproximaciones, sin proclamar que en alguna de las etapas intermedias esa verdad haya sido alcanzada por completo».

Sabias palabras; y bastante humildes. Porque lo que significan, en suma, es que nunca estamos, ni estaremos, seguros del todo acerca de lo que sabemos. Aunque, sin duda, en muchos casos el conocimiento actual ha conseguido aproximarse mucho a esa teórica verdad absoluta.

En ese proceso de aproximarnos poco a poco a eso que podríamos llamar «la mejor verdad posible», todo lo que hoy conocemos acerca del principio y el fin del Cosmos está aún lejos de la meta. Sin duda, el consenso acepta el Big Bang (lo podríamos traducir por «Gran Bum» o, si no nos gustan las onomatopeyas, Gran Explosión), un nombre algo pueril que de hecho fue inventado por el astrofísico británico Fred Hoyle (1915-2001) para ridiculizar una tesis que le parecía insostenible. Pero, sorprendentemente, se hizo popular enseguida.

La ciencia actual aún no sabe lo que fue ese inicio, aunque teorías no faltan. Lo que sí se ha conseguido explicar con cierta solvencia es lo que pudo ocurrir desde instantes infinitesimales a partir de ese Big Bang y hasta hoy.

En cuanto al futuro, nos enfrentamos al mismo problema pero con el añadido de que aquí ni siquiera hay consenso: la cosmología actual no sabe bien lo que va a ocurrir con el conjunto del Cosmos, aunque existen algunas hipótesis, no muchas, que a su vez dependen de pruebas que llevamos acumulando desde hace poco tiempo y que todavía presentan suficientes incertidumbres de estimación o medida como para permitir la preeminencia de alguna de esas pocas hipótesis sobre las demás.

En cuanto al presente, y aunque existen todavía muchas incógnitas respecto a los elementos más lejanos de nuestro Universo, podemos decir que conocemos bastante bien dónde estamos, de qué estamos rodeados, cómo funciona la máquina cósmica global… Pero con ciertas reservas; como siempre.

ANTE LA DUDA, ABRIR LA MENTE Y FORZAR LA IMAGINACIÓN

Curiosamente, la expresión Gran Explosión tiene poco sentido. Lo que debió de dar origen al Cosmos actual no fue algo explosivo ni tampoco, muy probablemente, pudo ser grande puesto que partía de un punto infinitamente pequeño. Los científicos lo definen, de forma bastante críptica, como una «singularidad espaciotemporal de densidad infinita». Lo que, matemáticamente, puede tener sentido; pero resulta incomprensible para el común de los mortales. Intentemos aclararlo.

En el mundo abstracto de las matemáticas, y puede que también en el mundo físico real —pero no lo sabemos—, una singularidad es algo que rompe la continuidad de alguna función o de algún fenómeno, haciendo intervenir en esa ruptura algún aspecto infinito.

Esto del infinito requeriría muchísimas más explicaciones de las que caben en este libro, pero no es difícil de intuir: cuando algo crece y crece, o se aleja y se aleja, sin jamás encontrar el fin porque dicho fin no existe, decimos que crece o se aleja hacia el infinito. Es, pues, algo inalcanzable; no es un lugar, ni un número, es todo y nada a la vez. Es, por así decirlo, el «sinfín» (por analogía inversa al confín, límite físico de algo).

Pero los matemáticos viven en el mundo de la abstracción y no tienen problema alguno en manejar ese infinito; incluso utilizan un símbolo, que es como un ocho tumbado: ∞. Y, aunque no sea un número, juegan a operar con él. Por ejemplo, ∞ + ∞ = ∞, pero también ∞ − ∞ = ∞.

¿Tiene esto sentido en el mundo físico, o se trata más bien de una mera curiosidad matemática? Lo cierto es que hasta Newton nadie se atrevió a explorar con rigor la infinitud, puesto que lo infinito nos lleva a lo sobrenatural, o sea, a los dioses.

Pero con la introducción del cálculo infinitesimal de Newton (y de Leibniz, que le disputaba el logro) las cosas fueron cambiando. El análisis matemático que nace con ambos sabios apela a conjuntos de infinitos elementos, distinguiéndose así del álgebra, que solo apela a conjuntos abarcables.

¿Existen conjuntos infinitos en el mundo real? Sin duda; el cálculo infinitesimal mismo se basa en dividir hasta el infinito un elemento finito. Y esos infinitésimos en los que se diferencia la magnitud permiten operar con ellos mediante las famosas ecuaciones diferenciales, que explican muy bien determinados fenómenos del mundo real. La tecnología actual no existiría sin el cálculo diferencial y las integrales, que son por así decirlo su reflejo en el mundo real. Integral significa eso, integración en el mundo medible de algo que no se puede medir, los infinitésimos.

Por ejemplo, las leyes del electromagnetismo formuladas por Maxwell casi dos siglos después de Newton, ya en la segunda mitad del siglo XIX —James Clerk Maxwell (1831-1879) fue, según Einstein, el más fecundo y provechoso de los físicos desde Newton—, unificaban el magnetismo y la electricidad en una sola fuerza electromagnética, que incluye radiaciones como la luz visible y el calor, pero también las ondas de radio o los rayos X. Estas leyes tan fecundas para el mundo actual (radio y televisión, electricidad y electrónica, etc.) apelan a singularidades en sus ecuaciones básicas; por ejemplo, predicen un campo eléctrico infinito en el lugar sin dimensión donde se encuentra una carga eléctrica puntual.

Los físicos han ido encontrando otros ejemplos de singularidades matemáticas en fenómenos incluso habituales del mundo real. Y también se apela a las singularidades a la hora de explicar cuestiones cósmicas muy lejanas, en el tiempo y en el espacio. Por ejemplo, los agujeros negros y el Big Bang mismo.

O sea que el infinito sí existe en el mundo real, por difícil que sea de imaginar algo que no tiene fin. Eso mismo imaginaron Newton y Leibniz al dividir un segmento pequeño más y más de modo que, por pequeño que llegue a ser el segmento último, siempre se podrá dividir más para encontrar uno menor. Y así hasta… el infinito, que es donde estaría ese elemento infinitamente pequeño (pero no inexistente), o sea, diferencial. Y ahí está el truco: podemos afirmar que la infinita suma de esos elementos diferenciales infinitamente pequeños nos da el elemento inicial finito.

¿Complicado, no? Sin duda, pero inevitable para, por ejemplo, explicar al comienzo del Cosmos. Desde luego, estamos muy lejos de aquella sencillez bíblica de la cosmogonía cristiana según la cual Dios creó el mundo en seis días y al séptimo descansó.

LA CUARTA DIMENSIÓN

Volvamos a la definición del Big Bang que citábamos antes: singularidad espaciotemporal de densidad infinita. Ya hemos visto, aunque sea por encima, lo que significan conceptos como singularidad e infinito. Queda por explicar algo más; el espacio-tiempo de cuatro dimensiones y la densidad infinita.

Desde Einstein sabemos que el tiempo no es absoluto, como se creía hasta entonces, sino que depende de la posición y la velocidad de desplazamiento dentro del espacio de tres dimensiones en el que medimos ese tiempo. Lo que significa que el tiempo depende de la velocidad a la que nos movemos respecto a una referencia.

Esto requiere una mínima explicación. Cuando decimos que el tren AVE viaja a 300 km/h sobreentendemos que se desplaza a esa velocidad en relación con un sistema de referencia fijo, el paisaje por el que se mueve. Pero para el viajero que va leyendo el periódico, su sistema de referencia son los otros pasajeros, el vagón, el periódico… o sea que, para él, es el paisaje el que se mueve hacia atrás a una velocidad de 300 km/h.

Bien, pues el tiempo y su medida dependen de la velocidad a la que nos movemos dentro del Cosmos. Los relojes de un lugar que se mueva a diferente velocidad que otro lugar miden un tiempo diferente que depende, precisamente, de esa diferencia de velocidad. El tiempo es, pues, relativo.

Esta es una de las consecuencias más esenciales de la relatividad de Einstein. Aplicable, dicho sea de paso, al ejemplo del tren AVE anterior; solo que esa velocidad, 300 km/h, con ser enorme para un tren, es ridículamente pequeña respecto a la velocidad de la luz, que es la que interviene en la relatividad del tiempo.

Así que, desde Einstein, planteamos que el Cosmos en su conjunto no puede ser visto solo en función de tres dimensiones sino que hay que considerar asimismo la cuarta, el tiempo.

En cuanto a la densidad infinita, es algo que no podemos imaginar, ni tampoco resulta fácil de explicar. La densidad es el cociente entre la masa y el volumen de un determinado cuerpo, y se expresa en kilos por metro cúbico; suele usarse un número sin unidades, la densidad relativa, para evitar el problema de las unidades. La densidad relativa es el cociente entre la densidad de un cuerpo y la de otro de referencia, que suele ser el agua (cuya densidad es de un kilo por decímetro cúbico). El plomo, por ejemplo, tiene una densidad relativa de 11,3; o sea que, a igualdad de volumen, pesa 11,3 veces más que el agua.

Por lo que respecta al Big Bang, la densidad fue tan grande que, en un punto sin dimensiones, o sea infinitamente pequeño, la densidad era… infinita. Parece incomprensible, y desde luego imposible en nuestro mundo cotidiano. Pero bien pudo existir en el mundo físico: como una singularidad, claro.

Ya vimos que los matemáticos trabajan con el infinito fácilmente utilizando el signo ∞. En general, por esa y muchas otras razones, la física moderna se apoya cada vez más en el lenguaje matemático, mucho más útil para describir ciertos aspectos del mundo real que el lenguaje literario.

En las páginas que siguen, nuestra imaginación tendrá que ponerse en marcha para romper con la forma en que percibimos el mundo que nos rodea: hablaremos de instantes cortísimos de tiempo, por ejemplo billonésimas de segundo. Nos enfrentaremos a tamaños minúsculos, no como cabezas de alfiler o gotitas microscópicas de niebla, sino muchísimo más pequeños.

Por ejemplo, un electrón (aunque no sepamos muy bien qué son, están en todas las aplicaciones domésticas de la electrónica moderna, incluida la electricidad que nos ilumina en casa y hace funcionar los aparatos, porque todo ello responde al paso de los electrones por el cable conductor) tiene un tamaño del orden de un attómetro, o sea una trillonésima de metro. Lo escribimos así: 0,000000000000000001 metros (18 ceros). Por fortuna, allí donde no llegan ni la imaginación ni el lenguaje literario sí pueden llegar las matemáticas; por ejemplo, las muy prácticas potencias de diez que aprendimos en el bachillerato. Y podemos decir que el tamaño del electrón es 10⁻¹⁸ metros.

El tamaño mínimo a partir del cual la física se comporta con extrañas leyes que llamamos cuánticas es el llamado tamaño de Planck. Medido en metros tiene 35 ceros en total (no los 18 del tamaño del electrón). Por debajo de esos 10⁻³⁵ metros, la física deja de tener sentido.

APARECE LA FÍSICA CUÁNTICA

Max Planck (1858-1947), Nobel de Física en 1918, fue uno de los principales artífices de esa nueva física «cuántica», aplicable solo al micromundo de las partículas elementales, de incomprensibles comportamientos en el mundo a nuestra escala. Una nueva física aplicable, igualmente, al surgimiento del Big Bang; por eso el trabajo de los físicos de partículas se va pareciendo cada vez más al trabajo de los astrofísicos.

La física cuántica se aplica a escala atómica y subatómica, porque a esa escala la mecánica clásica y su complementaria, la mecánica relativista, ya no funcionan. De hecho, uno de los principales retos de los físicos actuales consiste en hallar una especie de teoría cuántica de la gravitación, de la que nada sabemos aún, aunque hipótesis no faltan. En todo caso, Planck calculó la existencia de unas unidades mínimas de distancia, de tiempo y de masa (masa y energía son la misma cosa por la famosa ecuación de Einstein E = mc²).

A escala atómica, la unidad de masa (o energía) es enorme porque tiene que ver con la energía necesaria para descomponer una partícula elemental si se pudiera, suponiendo que los haya, encontrar sus componentes aún más elementales. Por lo que hasta ahora sabemos, no los hay; pero… Por supuesto, la fórmula misma nos da la clave: c². Es decir, la velocidad de la luz al cuadrado. O sea, 300 millones (de metros por segundo) al cuadrado: 10¹⁷, ¡¡100 000 billones!!

Como puede verse, la imaginación de los científicos se enfrenta a este tipo de cuestiones desde hace ya más de un siglo en su intento de comprender el origen mismo del Universo y del casi infinitamente pequeño mundo de los constituyentes elementales de ese Universo. Pero, sin duda, para el lector medio todo esto es… complicado.

En todo caso, por debajo del tamaño de Planck (recuérdese, 10⁻³⁵ metros) sabemos que la física deja de tener sentido. Y lo mismo ocurre con el llamado tiempo de Planck, la unidad elemental de tiempo que algunos llamaron «cronón»: 10⁻⁴³ segundos (en total 43 ceros). Este minúsculo tiempo depende del tamaño de Planck, puesto que es el tiempo que tardaría la luz en recorrer esa distancia.

No son cifras arbitrarias sino que obedecen a cálculos realizados a partir de sucesos que ocurren a diario en el mundo real de los átomos y de las fuerzas del Universo. Son, pues, coherentes con todo lo que sabemos. Esos mismos cálculos son los que nos han permitido obtener aplicaciones tecnológicas de enorme interés, que utilizamos a diario sin saber que detrás de ellas está esa extraña física cuántica. Por ejemplo, y por citar solo algunas, el láser, las pantallas de plasma o las bombillas LED. Por eso la ciencia se basa en ellos. No estamos, pues, ante ningún dogma o revelación misteriosa, sino solo ante un conjunto de experimentos y de cálculos bastante bien verificados, por asombrosos y casi incomprensibles que puedan parecernos.

Para comprender, aunque sea por encima, los sucesos que ocurrieron muy probablemente a partir del Big Bang, tendremos que adentrarnos, inevitablemente, en el terreno de la física moderna. Por supuesto, sin ecuaciones matemáticas y sin acudir a un vocabulario incomprensible; aunque en este último tendremos inevitablemente que precisar algunos conceptos incluso usuales pero que en este tipo de cuestiones complejas adquieren significados algo distintos.

Empezaremos por la estructura íntima de la materia y sus componentes más básicos, que llamamos partículas fundamentales. Después analizaremos las fuerzas a las que están sometidas esas partículas materiales, que son solo cuatro en el conjunto del Cosmos. Y finalmente abordaremos algunos de esos conceptos conocidos, como por ejemplo la energía, que en el campo cosmológico adquieren quizá otros sentido.

A. La materia y sus partículas

La materia que conocemos está formada por moléculas, y estas por átomos; a esta escala, la materia viva y la materia inerte son idénticas. Los átomos, a su vez, están formados por un núcleo pesado compuesto de protones y neutrones, alrededor del cual orbitan los electrones, muy ligeros (un electrón es unas dos mil veces más ligero que un protón o un neutrón); el único núcleo atómico que no tiene neutrones es el del hidrógeno, el más ligero, que solo tiene un protón.

Los protones tienen carga eléctrica positiva y los neutrones no tienen carga eléctrica (son neutros). En cuanto a los electrones, son partículas simples, es decir, indivisibles y, por tanto, elementales (hasta donde sabemos); su carga eléctrica es idéntica a la del protón, pero negativa. O sea que los átomos son eléctricamente neutros, puesto que las cargas de los protones en el núcleo equilibran la carga de los electrones del exterior.

Al contrario que los electrones, los protones y neutrones no son elementales: están formados por tres partículas más pequeñas llamadas quarks. Estos sí son elementales y los hay de dos tipos, u y d (en inglés, up y down, o sea arriba y abajo). El protón es uud y el neutrón udd.

La vida media de los protones se estima en torno a 1035 años, lo que significa que son casi eternos. No ocurre lo mismo con los neutrones, cuya vida media es del orden de un cuarto de hora (886 segundos); luego se descomponen para formar un protón, un electrón y un antineutrino (partícula de antimateria). Por eso el neutrón es ligeramente más pesado que el protón, y tiene carga eléctrica nula (de ahí su nombre): equivale a la suma de un protón y un electrón.

Puestos a ser rigurosos, la masa del electrón es de 9,11 × 10⁻³¹ kilos.

La del protón es 1830 veces mayor, exactamente 1,672 × 10⁻²⁷ kilos.

Y la del neutrón, ligeramente mayor, es de 1,675 × 10⁻²⁷.

Los neutrones son imprescindibles en los núcleos de todos los átomos para darles estabilidad (excepto, una vez más, en el ligerísimo átomo de hidrógeno, que solo tiene un protón). A veces un exceso de neutrones hace que el átomo sea radiactivo, lo que significa que su núcleo se rompe espontáneamente en dos núcleos más pequeños, expulsando otras partículas además de calor; el proceso sigue y sigue hasta llegar a núcleos estables más ligeros.

Al citar el antineutrino nos hemos adentrado en un concepto nuevo, la antimateria. Todas las partículas elementales tienen su correspondiente antipartícula, que no existe en el mundo real pero a veces aparece en alguna reacción muy energética. Las antipartículas son reales, no imaginarias; por ejemplo, en muchos hospitales se realizar imágenes por PET; la P de PET viene de positrón, que es la antipartícula del electrón (idéntica al electrón, pero con carga positiva).

Por comodidad, los distintos átomos de los elementos atómicos naturales se nombran por su número atómico, que va del 1 al 90. El número atómico no solo es un número de orden en función del peso (el 1 es el más ligero, el hidrógeno; el 2 el segundo más ligero, el helio; y así sucesivamente); también expresa el número de protones existentes en el núcleo (igual al de electrones exteriores).

Otra señal distintiva de los átomos es la masa atómica, que junto al número atómico permite identificar al átomo en cuestión. Debido al escasísimo peso de los electrones, la masa atómica es la suma de protones y neutrones.

Resulta curiosa la existencia, de forma natural, de diversos tipos de núcleos para un mismo elemento, conteniendo más o menos neutrones, pero con el mismo número de protones. Estos distintos átomos se llaman isótopos; y si son inestables y, por tanto, radiactivos, se llaman radioisótopos. Por ejemplo, el núcleo del sencillo átomo de hidrógeno tiene solo un protón, pero existe en la naturaleza otro átomo de hidrógeno (deuterio, o hidrógeno pesado) cuyo núcleo tiene un protón y un neutrón. Incluso hay un tercer isótopo natural, este radiactivo, el tritio, con un protón y dos neutrones.

Los cuatro átomos naturales más ligeros fueron formados poco después del Big Bang; todos los demás aparecieron mucho más tarde, en el interior de las estrellas más activas.

En la naturaleza existen en total 90 átomos distintos: desde el 1, hidrógeno, al 92, uranio. Los dos que faltan son artificiales (han sido creados por la mano del hombre): el 43, tecnecio, y el 61, prometio. Además de estos 90 átomos naturales habría que incluir sus isótopos naturales, de los que hay varios en cada uno (ya hemos visto los tres del hidrógeno).

Hoy conocemos bastante más de un centenar de átomos diferentes; todos los que no están en esa lista de 90 han sido producidos artificialmente, y son todos radiactivos. Es decir, son inestables y se van transformando en elementos cada vez más ligeros, emitiendo calor y otras partículas. Esos átomos más ligeros pueden ser a su vez radiactivos o no; si lo son, el sistema sigue decayendo (a distinta velocidad según los distintos átomos) hasta detenerse las reacciones cuando todos los isótopos finales son estables. O sea que la radiactividad es, literalmente, la transmutación de la materia que buscaban los alquimistas medievales

En cuanto a las partículas elementales, solo hay cuatro: los dos quarks u y d ya citados, y dos leptones, el electrón y el neutrino. Este último aparece en los núcleos radiactivos al separarse algunos protones y neutrones; no tiene masa, ni carga eléctrica (es neutrón pequeñito, un… neutrino) y se mueve siempre a la velocidad de la luz. Los dos quarks y el electrón tienen masa, pero no el neutrino (quizá en reposo sí la tenga).

Toda la materia que hoy existe en el Cosmos está formada por estas cuatro partículas elementales. Pero se supone que en niveles energéticos muy elevados, como los de los primeros instantes tras el Big Bang, hubo otras dos «familias» formadas cada una de ellas a su vez por dos quarks y dos leptones diferentes. En el mundo real, estas partículas solo son posibles con elevadísimos niveles de energía, algo solo conseguido durante instantes brevísimos en los gigantescos aceleradores de partículas.

B. Las cuatro fuerzas

En todo el Universo tan solo existen cuatro fuerzas: gravitación, nuclear fuerte, nuclear débil y electromagnetismo. La gravitación es debilísima comparada con las otras tres; solo se detecta si están en juego enormes masas (planetas, estrellas…). Las nucleares solo se ejercen en el interior de los átomos. El electromagnetismo es ubicuo.

Todas estas fuerzas, o interacciones, se manifiestan mediante el intercambio de unas partículas de energía muy especiales que se llaman bosones intermediarios, o bosones de mediación (en inglés, gauge bosons). Por ejemplo, el bosón electromagnético se llama fotón, el de la fuerza fuerte gluón, el de la gravedad (aún no detectado) se llama gravitón; los de la fuerza débil tienen letras (W, Z).

¿Para qué sirven los bosones de mediación? En el electromagnetismo, por ejemplo, cuando un objeto como el Sol emite luz (la luz visible es una radiación electromagnética), en realidad está enviando fotones (bosones de la fuerza electromagnética). La energía de la fuerza electromagnética luminosa «viaja» hasta nuestros ojos a caballo de esos fotones emitidos; son, pues, auténticos intermediarios entre el emisor y el receptor.

La fuerza gravitatoria y la electromagnética tienen alcance infinito —se ejercen por todo el Cosmos—, pero su intensidad disminuye con el cuadrado de la distancia: ambas fuerzas son tanto más potentes cuanto más cercanos se encuentran los objetos afectados. Gracias a la fuerza electromagnética se atraen los protones del núcleo y los electrones del exterior, lo que hace estables a los átomos. Sin esta fuerza no habría, pues, átomos ni, por tanto, materia. Por su parte, la fuerza gravitatoria mantiene los movimientos y atracciones de planetas, estrellas y galaxias en todo el Cosmos.

En cambio, las dos fuerzas nucleares solo se ejercen, como su nombre indica, dentro del núcleo de los átomos, sin salir de ahí. Y, al revés que las dos fuerzas anteriores, cuanto más se alejan los objetos a los que afectan, más intensa es la fuerza que los atrae, hasta que a cierta distancia (pequeña) dichos objetos ya no pueden alejarse más. Es como cuando intentamos separar los extremos de un muelle muy fuerte: cuanto más queremos separar sus dos extremos, más nos cuesta hacerlo… Por eso los bosones de la fuerza fuerte se llamen gluones (del inglés glue, cola).

Las fuerzas nucleares son esenciales para mantener a las partículas elementales juntas. Sin estas fuerzas, no habría núcleos atómicos ni, por tanto, átomos. Son igual de imprescindibles que las dos otras fuerzas para que exista la materia.

Los bosones en general no tienen masa, excepto los de la fuerza débil, que sí la tienen (y quizá el gravitón, del que aún sabemos poco).

Un tipo especial de bosón, no relacionado con las cuatro fuerzas fundamentales sino con la atribución de la masa a determinadas partículas, es el famoso bosón de Higgs, predicho hace más de medio siglo y finalmente detectado en 2012.

C. Conceptos y unidades insólitas

En estas cuestiones de alcance cósmico se utilizan unidades y conceptos comunes, pero insólitos a las escalas utilizadas, que son gigantescas o minúsculas.

Energía.

Normalmente la unidad es el julio (trabajo realizado por una fuerza de un newton en un metro de distancia); se llama así por el físico británico James Joule (1818-1889) y equivale a un vatio de potencia multiplicado por un segundo. Es, pues, una unidad pequeña. Por ejemplo, el kilovatio-hora, unidad de energía eléctrica usada por los contadores domésticos, equivale a 3,6 millones de julios.

Pero, a la escala de las partículas elementales, con tamaños y fuerzas minúsculos comparados con los de la vida cotidiana, el julio es enorme. Se utiliza el electronvoltio (eV), que es la energía adquirida por un electrón con una diferencia de potencial de un voltio. Equivale a 1,6 × 10⁻¹⁹ julios; y recordando la igualdad entre masa y energía (E = mc²), equivale a 1,8 × 10⁻³⁶ kilos. Es, pues una unidad muy pequeña, incluso a escala atómica. En el mundo de las partículas elementales y de las altas energías de los inicios del Universo se utilizan múltiplos como giga (mil millones de electronvoltios, GeV) o tera (un billón, TeV).

Temperatura.

La temperatura (de un gas, o del plasma ardiente del interior de las estrellas, o del Universo tras el Big Bang) depende de la energía de las partículas que se mueven en el gas o el plasma. Por eso a veces, para momentos posteriores al Big Bang, se dan valores de energía en lugar de grados kelvin. Un grado kelvin, hoy llamado simplemente kelvin (K), es idéntico a un grado celsius (°C, o simplemente C); pero su cero no es el mismo. El cero kelvin expresa una ausencia absoluta de energía en los cuerpos. Por eso se llama cero absoluto; equivale a −273,15 °C y es inalcanzable. Como no existen temperaturas inferiores, la escala Kelvin siempre tiene valores positivos. En cambio, no hay límite superior; por ejemplo, muy poco después del Big Bang la temperatura era de trillones de kelvins.

Radiación.

La radiación es la propagación de energía mediante ondas, generalmente esféricas y expandiéndose de forma radial (por eso decimos radiación) a partir de un punto central. Una onda tiene tres características: su longitud de onda, su frecuencia (ambas son inversamente proporcionales a la velocidad de propagación de la onda) y su intensidad. Tomando el símil de las olas del mar (cuyas ondas se propagan por la superficie marina), la longitud de onda es la distancia que hay entre ola y ola, la frecuencia sería el número de olas por segundo (o por minuto) y la intensidad la altura de la ola.

La energía que ejercen las cuatro fuerzas fundamentales del Universo (gravitatoria, electromagnética y nuclear fuerte y débil) se propaga en forma de radiaciones. Las radiaciones ubicuas en el Cosmos entero, como ya vimos, son las electromagnéticas (la gravitación es muy débil y no se ejerce en el mundo de las partículas, mientras que las nucleares solo se ejercen dentro de los núcleos atómicos, en ese mundo de las partículas).

La energía asociada a una radiación depende de su frecuencia; a más frecuencia (que es lo mismo que decir a menor longitud de onda), más energía. Por ejemplo, un fotón de radiación infrarroja tiene una frecuencia del orden de 1013 Hz (vibra diez billones de veces por segundo) y una energía asociada del orden de 0,01 electronvoltios. En cambio, un fotón de rayos gamma muy penetrantes tiene frecuencias del orden de 1025 hercios y energías de millones de electronvoltios.

Tiempo.

La unidad de tiempo es el segundo. Pero en instantes casi infinitesimales hay que recurrir a los submúltiplos: mili (milésima), micro (millonésima), nano (milmillonésima), pico (billonésima), femto (milbillonésima), atto (trillonésima), zepto (miltrillonésima) y yocto (cuatrillonésima). Por ejemplo, un yoctosegundo es 10⁻²⁴ segundos. Recordemos que el tiempo de Planck es muchísimo menor aún, 10⁻⁴³ segundos (un cero, la coma y 42 ceros más antes del 1). Por eso las potencias de diez son casi obligatorias.

En cambio, las escalas de tiempo astronómicas son enormes, por lo que el segundo ya no resulta práctico. Se suele utilizar el año terrestre, que equivale a algo más de 31,5 millones de segundos. El Big Bang ocurrió hace casi 13 800 millones de años; el Sol apareció hace 5000 millones de años; la última glaciación en la Tierra terminó hace unos 11 000 años, etcétera.

Distancia.

La unidad es el metro, pero se suelen utilizar múltiplos y submúltiplos. En distancias astronómicas la unidad es el año luz, distancia recorrida por la luz en un año; equivale a casi 9,5 billones de kilómetros (exactamente 9 460 730 472 581 kilómetros). La distancia de la Tierra al Sol es, en promedio, de unos 150 millones de kilómetros y se suele llamar UA (Unidad Astronómica); equivale a unos 8,3 minutos luz, lo que significa que cuando vemos ponerse el Sol, en realidad hace ya más de ocho minutos que se puso, aunque nosotros lo veamos ponerse en ese momento. En el macrocosmos, el concepto de simultaneidad deja de tener sentido.

El tiempo y la distancia son, así, obstáculos quizá insalvables en magnitudes cósmicas. Por ejemplo, si hubiera habitantes en algún planeta de alguna estrella situada a solo 200 años luz de nosotros (es una distancia pequeña, teniendo en cuenta que nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, tiene 100 000 años luz de diámetro), su mensaje por radio nos llegaría ahora, pero salió de allí hace doscientos años. Y nuestro mensaje de vuelta les llegaría otros doscientos años después; una conversación con una sola pregunta y una sola respuesta habrá durado ¡cuatro siglos!, a pesar de estar en nuestra vecindad galáctica.

HACIA EL BIG BANG

¿Tiene sentido preguntarse qué hubo «antes» del Big Bang?

No mucho, en realidad; si aceptamos que el tiempo y el espacio nacen en el Big Bang, «antes de» no tiene sentido, porque no había tiempo ni, por tanto, «antes». No había nada; la Nada absoluta.

Pero por imaginar, que no quede. Por ejemplo, podemos suponer que todo el Cosmos pudiera estar confinado en una especie de microscópica bolita de casi infinita energía, comprimida hasta extremos inimaginables. Pero también podría haber sido otra cosa, por ejemplo un conjunto minúsculo con una energía muy pequeña que, incluso en el mismísimo momento del Big Bang, tenía aún una energía total nula.

¿Cómo es posible algo así? ¿Tiene sentido?

Pues, aunque parezca extraño, algunas teorías así son consideradas seriamente por apoyarse en supuestos coherentes con lo que sabemos y, a priori, no imposibles. Aunque, obviamente, nadie haya demostrado que sean reales.

Una posible explicación es que el Universo existiera en el Big Bang como un vacío absoluto, la Nada que decíamos antes. No habría ni materia, ni energía, ni tiempo; «aquello» mejor dicho, aquel «no aquello», sería estático.

Suena absurdo: si no hay Nada, ni siquiera tiempo, entonces ¿cómo aparece ese «Algo» que muchísimo más tarde llamaremos Cosmos? Se supone que algo debió de producir la transición brusca desde el Cosmos-Nada hasta el Cosmos-Algo.

Todo esto, ¿significa algo? Sí, dentro de una teoría bastante generalizada llamada de la «fluctuación cuántica del vacío». No es fácil de entender, pero requiere una explicación previa que quizá aclare un poco las cosas. Entre otras condiciones, las leyes de la física deben ser tales que, en las transformaciones que puedan ocurrir en todo el Universo, deben conservarse ciertas magnitudes como, por ejemplo, la energía o la carga eléctrica, además del equilibrio entre materia y antimateria. Si no fuese así, el Universo entero sería imposible.

Bien, pues si el Cosmos surgió de la Nada absoluta en el momento mismo del Big Bang, todo él debía ser tal que su carga eléctrica y su energía fueran nulas, lo mismo que el número de partículas y antipartículas, cuya suma sería igualmente nula. Es lo que entiende la física por «Nada absoluta». Por cierto, esas sumas que dan cero también se cumplen ahora: hay tanta energía negativa como positiva, tantas cargas eléctricas positivas como negativas… Lo que no impide que haya un Universo material real. Salvo un problema: el actual desequilibrio entre materia y antimateria. Lo que observamos es todo materia, no hay antimateria que la equilibre. Las antipartículas solo aparecen en determinadas reacciones muy energéticas y son eliminadas casi al instante al unirse a su partícula homóloga de materia.

Este es un gran escollo para la teoría del Big Bang en general, que exige que exista materia nula, o sea equilibrio entre materia y antimateria; no obstante, sabemos que las partículas y las antipartículas pueden coexistir a muy altas temperaturas, como las que se dieron en instantes casi infinitesimales después del Big Bang. Entonces sí pudo haber la misma cantidad de unas y otras, y solo cuando la temperatura se hizo menos extrema se juntaron aniquilándose. Por alguna extraña, e inexplicada fluctuación, debió de sobrevivir una pequeña cantidad de materia y por eso hoy predomina en todo el Cosmos. Pero justo después del Big Bang y en el Big Bang mismo, sí existía ese equilibrio materia-antimateria.

En física cuántica, el vacío absoluto (la Nada), podría pues ser considerado como una suma de partículas y antipartículas virtuales, que se crean y destruyen al azar dando siempre un vacío absoluto. En esa Nada pudo surgir algún tipo de fluctuación, solo posible a escala cuántica, que pudo hacer aparecer algún tipo de energía o de carga eléctrica, rompiendo el equilibrio que daba cero.

La física cuántica en tal caso exige que aparezca la opuesta. Pero entonces, se habría roto la Nada para convertirse en Algo: energía positiva y negativa, o carga positiva y negativa, o partículas y antipartículas a la vez. Al aniquilarse las partículas y antipartículas volviéndose a juntar, eso hizo aumentar la energía positiva, y de forma casi instantánea habríamos pasado de una energía cero a una inmensa energía debido al efecto en cascada de este fenómeno. Ese es el origen del Big Bang.

Otros expertos aceptan esta teoría con muchos reparos, y algunos la niegan categóricamente. En todo caso, el problema estriba en encontrar pruebas. No serán pruebas directas porque es obviamente imposible remontarse a la época del Big Bang, hace casi 13 800 millones de años, pero sí podrían ser indirectas.

Otras hipótesis acerca del Big Bang mismo se basan en que la densidad del conjunto del Cosmos parece excesiva (por encima de cierto valor crítico), lo que significaría que la expansión actual se acabaría frenando y podría luego revertir su curso. Todo el Universo se contraería entonces poco a poco, acercándose todas las galaxias unas a otras para terminar con una especie de Big Bang al revés, bautizado como Big Crunch. Y de este surgiría, al llegar a un tiempo minúsculo, el tiempo de Planck, un nuevo Big Bang. Y así sucesivamente. En esta hipótesis el Cosmos no tendría principio ni fin, sino que sería perpetuamente oscilante.

La fluctuación cuántica del vacío, la teoría del Universo oscilante y alguna otra teoría pueden no ser más que una muestra evidente de la fértil imaginación de los físicos teóricos. Difícil de explicar y comprender; si lo hacemos, bordeando los límites divulgativos de este libro, es solo para mostrar que la ciencia no se arredra ante ningún reto; sin imponer dogmas, solo planteando hipótesis que, luego, han de ser demostradas.

INMEDIATAMENTE DESPUÉS DEL BIG BANG: LOS TRES PRIMEROS MINUTOS

En 1976, el Nobel de Física norteamericano Steven Weinberg (1933) escribió un libro fascinante titulado Los tres primeros minutos del Universo. Necesitó todo un libro, y no precisamente pequeño, para explicar lo que ocurrió en aquellos primeros momentos después del Big Bang. Hoy, cuarenta años después de aquella publicación, sabemos algo más al respecto; por ejemplo, que lo más importante ocurrió solo en el primer segundo. Desde luego, hasta el minuto tres después del Big Bang también sucedieron cosas, aunque quizá menos trascendentales; suponiendo que eso tenga algún sentido al tratar algo tan inimaginable…

Volvamos al tiempo de Planck, aquel instante casi infinitesimal, 10⁻⁴³ segundos después del Big Bang. A partir de ese momento, la física tiene explicaciones para lo que pudo ocurrir. Antes, no; solo teorías, como hemos visto.

Hemos dejado ya atrás la singularidad matemática del Big Bang mismo (producto, o no, de la fluctuación cuántica del vacío) para adentrarnos en un Universo naciente al que sí podemos aplicar leyes físicas conocidas.

Todos los datos y resultados indirectos de las observaciones con telescopios y satélites —como los enormes telescopios espaciales Hubble y ahora Webb, o los satélites COBE, WMAP y el europeo PLANCK, por citar solo algunos— parecen apuntar a que desde aquel minúsculo tiempo de Planck después del Big Bang, y durante una brevísima fracción de tiempo de ese primer segundo, se produjeron distintos procesos que podrían explicar cómo fue aquel comienzo y cómo evolucionó poco después.

No todos los expertos que trabajan en este campo aceptan esta teoría; desde luego subsisten en el relato que ahora veremos numerosos puntos poco claros, incluso alguna incongruencia y numerosas hipótesis teóricas por verificar. Pero la mayoría de los científicos coincide en que, a partir del tiempo de Planck, todo el Cosmos debió de estar concentrado en un minúsculo espacio (del tamaño de Planck) constituido por pura energía distribuida homogéneamente (con estructura y composición uniforme) e isotrópicamente (con igual densidad en todas direcciones).

Homogéneo e isotrópico son términos científicos, pero muy importantes en cosmología; los veremos algunas veces más.

No tiene mucho sentido hablar de temperatura en ese instante, puesto que habría de aplicarse a lo que había, solo energía. Claro que, a partir de entonces, todo aquello se fue dilatando en todas las direcciones, y conforme lo hacía se iba enfriando gradualmente; y todavía sigue haciéndolo. Ahí sí podremos hablar de temperatura.

Si planteamos que el Big Bang fue el instante cero del Cosmos, los tiempos que vamos a analizar a continuación en las sucesivas etapas de aquella temprana evolución son, pues, periodos «después del» Big Bang, siempre positivos: el tiempo nace, junto al espacio, en el mismísimo Big Bang.

Edad cero: Big Bang

Si el concepto de temperatura tuviera aquí algún sentido, sería infinita (o puede que cero absoluto, si hubo fluctuación cuántica del vacío). El tamaño también sería infinitamente pequeño, o sea cero: un punto sin dimensión. El tiempo no existiría, sería cero; a partir del Big Bang irá solo hacia adelante, no hay tiempo negativo.

Edad 10⁻⁴³ del primer segundo

Es el tiempo de Planck, a partir del cual las leyes de la física comienzan a tener sentido. La energía podría ser tal que pudo originar una temperatura del orden de 10³² K: unos 100 quintillones de grados kelvin.

En este momento podemos ya trabajar sobre conceptos conocidos y calculables: la energía, el tiempo y el espacio, tal y como los conocemos, pero en cuantías que suponen todo un reto para la imaginación, por inmensa (la temperatura) o por minúsculas (el tiempo y el espacio).

En este instante aparece el espacio-tiempo, que Einstein llamaría «continuum espaciotemporal», de cuatro dimensiones: el espacio tridimensional que todos percibimos, desplazándose hacia el futuro.

La moderna teoría estima que ahí es cuando comenzó a separarse la cuarta fuerza fundamental, la gravitación, de las otras tres que todavía estaban unidas: fue la primera «ruptura espontánea de la simetría». La gravitación, con su teórico bosón intermediario, el gravitón, convivió ya por separado con la fuerza restante unificada.

Edad 10⁻³⁶ del primer segundo

Se inicia un fenómeno extraño, cuya mejor explicación —no aceptada por todos los expertos— podría ser que el conjunto del espacio-tiempo se expande súbitamente durante una minúscula fracción de tiempo al producirse la segunda ruptura espontánea de la simetría (la fuerza nuclear fuerte se separa del resto). A partir de aquí, la fuerza nuclear fuerte se confina en el lugar donde siempre estará ya, uniendo quarks que más adelante formaran los núcleos de los átomos.

Debió de ser un proceso extremadamente explosivo, que liberó cantidades colosales de energía causantes de este «periodo inflacionario». Y aparecieron los quarks, los electrones, los neutrinos y sus antipartículas. Aunque había bajado un poco, la temperatura debió de ser unos 10²⁷ K (mil cuatrillones de grados).

Edad 10⁻³² del primer segundo

El periodo inflacionario comienza a frenarse. Desde 10⁻³⁶ a 10⁻³² del primer segundo, el ritmo de expansión del Cosmos incipiente fue mayor que toda la expansión habida desde entonces hasta hoy. Solo había cantidades ingentes de energía contenida en los bosones intermediarios y en el extraño plasma de partículas y antipartículas aparecido en el instante anterior.

La temperatura es ahora de diez cuatrillones de grados (10²⁵ K). Y la densidad del conglomerado de partículas con masa es tal que un litro de ese plasma pesaba decenas de millones de toneladas.

Edad 10⁻¹² del primer segundo

El Universo siguió expandiéndose y enfriándose, pero más lenta y regularmente. El Cosmos cumple ya… una billonésima de segundo. Su temperatura ha bajado a «solo» 10¹⁵ K, o sea mil billones de grados, lo que permite ya que las fuerzas nuclear débil y electromagnética se separen y sus bosones (fotón, W y Z) queden libres.

Con esta última ruptura de la simetría inicial aparecen partículas nuevas, muchas de las cuales han sido hoy detectadas en los grandes aceleradores como el CERN europeo, en Ginebra, reconstruyendo así lo ocurrido en aquel remoto pasado. Aun así, el Cosmos es todavía excesivamente energético y las partículas existentes no pueden unirse entre sí para formar otras mayores.

Edad 10⁻⁶ del primer segundo

Al cumplir su primera millonésima de segundo de vida, el Cosmos alcanza una temperatura de 10 billones de grados. Los físicos saben hoy que eso supone una energía de colisión entre partículas del orden de 1 GeV, que permite que los quarks se unan para formar partículas pesadas, como protones y neutrones. Los neutrones requieren más energía para formarse; por eso hay, desde entonces, cinco veces menos neutrones que protones. Pero aún no pueden formar núcleos atómicos.

Edad: 1 segundo

Aparecen los neutrinos, al desacoplarse de las demás partículas e independizarse. El Universo ya solo tiene 10 000 millones de grados (10¹⁰ K). Las partículas de materia aún no pueden unirse porque siguen sumergidas en una cantidad todavía ingente de energía.

Edad: entre 3 y 5 minutos

Unos instantes antes de cumplirse los tres minutos de edad del Cosmos, y hasta el minuto cinco, se produce el fenómeno llamado de la nucleosíntesis cosmológica, por la que protones y neutrones se unen por fin a los electrones generando los primeros átomos de materia. Las parejas protón-electrón originan átomos de hidrógeno, que luego se unen entre sí para formar átomos más pesados, como el helio y alguno más. La abundancia relativa de hidrógeno y helio en ese momento —muy similar a la actual— supone un 75% y un 25% respectivamente de la masa total.

En este periodo la temperatura bajó de casi mil millones de grados a «solo» un millón de grados; muy poco ya para seguir formando elementos pesados.

Hacia el minuto 5, el tamaño del Universo ya no era microscópico; debió de ser parecido al de una estrella normal de hoy.

En total, aparecieron en estos instantes los elementos siguientes: hidrógeno (un protón en el núcleo), un 75% de la masa total; deuterio (isótopo estable del hidrógeno, con un protón y un neutrón), un 0,01% de la masa total; y helio normal (dos protones, dos neutrones), un 25% de la masa total. En cantidades infinitesimales, del orden de la diezbillonésima por ciento, también se formaron tritio (isótopo radiactivo del hidrógeno: un protón, tres neutrones), helio ligero (dos protones, un neutrón), litio normal y pesado (3 protones, 3 y 4 neutrones) y berilio normal y pesado (4 protones, 3 y 4 neutrones).

Y eso fue todo hasta muchos millones de años después, cuando todos los demás elementos (hasta sumar los 90 existentes en el Cosmos actual) y sus isótopos solo pudieron ser creados en el interior de las estrellas, a muchos millones de grados.

LAS DUDAS CASI PERMANENTES DE LA COSMOLOGÍA

Antes de seguir adelante con el relato de lo que ocurrió después de los primeros minutos tras el Big Bang, quizá fuera bueno recordar, aunque sea un poco de pasada, que existen otras teorías que se oponen, en todo o en parte, a esta tesis que defienden la mayoría de los expertos.

No es de extrañar; muchas de las aplicaciones tecnológicas de las que gozamos en el mundo de hoy, desde los aviones o las pantallas de plasma hasta internet o los satélites artificiales, se basan en conceptos y leyes científicas que han sido establecidos y luego verificados en multitud de ocasiones. Para que fuesen verdades absolutas necesitaríamos algo imposible: que esa verificación experimental se consiguiese no muchas veces sino infinitas veces. Por eso hemos de aceptar que, en cuestiones científicas, las verdades, aunque parezcan muy «verdaderas», son siempre relativas y provisionales.

Con todo, los aviones vuelan, internet funciona, las pantallas de plasma están en las teles, los nuevos medicamentos curan y los satélites difunden esa misma tele o informan sobre lo que ocurre en el Cosmos lejano. La ciencia que subyace bajo estas aplicaciones tecnológicas puede no ser absolutamente verdadera, pero lo que importa es que permitió hacer predicciones que luego funcionaron.

Nada de eso es posible en el campo cosmológico, cuyo laboratorio de verificación está muy lejos, tanto espacial como temporalmente. Entonces, ¿cómo obtener evidencias de algo que ocurrió hace muchísimos millones de años, o que está ocurriendo hoy a distancias de muchísimos años luz?

En el fondo, siguiendo el mismo camino que siguieron los que probaron que el modelo tolemaico-aristotélico estaba equivocado. Ya hemos visto cómo Copérnico, de forma matemática y lógica, y luego Galileo con su telescopio pusieron las primeras piedras del largo camino hacia la comprensión cosmológica de todo lo que nos rodea. Y sin haber tenido que desplazarse a Júpiter ni al Sol… Pues de la misma forma, a finales del siglo XIX y a lo largo de todo el siglo XX, muchos teóricos sentaron las bases de lo que se iba viendo matemáticamente que podía ser el origen del Cosmos. Al tiempo, los instrumentos cada vez más sofisticados —astronómicos para observación visual, astrofísicos para medir y detectar otras radiaciones, y espaciales con satélites especializados en ambos sistemas de exploración— han ido aportando pruebas que invalidaban o confirmaban, en todo o en parte, anteriores teorías e hipótesis.

La teoría del Big Bang no es, pues, una mera elucubración de mentes calenturientas sobre el origen del mundo, al modo de los antiguos cuando hacían intervenir dragones o dioses creadores… En realidad responde a un proceso deductivo muy fértil, basado en observaciones cada vez más sorprendentes y precisas que sugerían una continua expansión del Universo.

La teoría del Big Bang como origen de esa expansión ha obtenido en los últimos lustros algunas confirmaciones experimentales notables, confirmadas teóricamente por un aparato matemático riguroso que daba cuenta de la mayor parte de los problemas que podían surgir… Aunque no de todos. Precisamente esos problemas aún por clarificar están relacionados con el mismo tipo de dificultades con los que tropiezan los físicos de partículas a la hora de explicar cómo son los constituyentes básicos de la materia y cómo pudieron ser en un pasado remoto de energías elevadísimas, como las que hubo poco después de Big Bang.

En todo caso, si los objetos cósmicos que se separan unos de otros (en promedio y a escala galáctica) estuvieron mucho más cerca entre sí hace mucho tiempo, eso sugiere una concentración inicial en un solo punto de partida, que dio origen a esa especie de expansión explosiva en todas las direcciones que hoy observamos.

Quizá de ahí vino lo del átomo primigenio de Lemaître, o el apelativo burlesco de Big Bang inventado por Hoyle. El físico —y canónigo— belga Georges Lemaître (1894-1966), fue el primero en proponer en un famoso artículo publicado en 1927 esto del «huevo cósmico» o «átomo primigenio».

En su trabajo, Lemaître se basaba en las velocidades de alejamiento de unas y otras galaxias, calculadas poco tiempo antes. El astrónomo estadounidense Edwin Hubble (1889-1953) publicó, dos años después que Lemaître pero de acuerdo con él, una teoría más precisa del Big Bang, que permitía calcular la hoy llamada «constante de Hubble», que expresa la relación constante que existe entre la distancia a la que se encuentran las galaxias y su velocidad de alejamiento. Es decir, cuanto más lejos está una galaxia, más deprisa se aleja de todas las demás.

El Big Bang se apoya hoy en descubrimientos experimentales que miden cada vez con mayor precisión la velocidad a la que las galaxias se alejan entre sí. Eso es lo que hoy observamos; otra cosa es que esa expansión acabe deteniéndose y luego invirtiéndose, o bien se mantenga indefinidamente. Eso depende de la «curvatura» (en cuatro dimensiones, nada que ver con las curvas que nos son familiares) del Universo, que hoy parece apuntar a un Universo plano; lo que significa que la expansión se mantendrá indefinidamente, haciéndose el conjunto cada vez más grande y frío.

Si conociéramos la velocidad de expansión actual, podríamos intentar rebobinar hacia atrás en el tiempo para obtener una cifra aproximada de la edad del Universo; o sea, del momento en que se produjo el Big Bang. En tiempos de Hubble la cifra que se aventuraba estaba en torno a 10 000 millones de años. Cálculos posteriores elevaron la cifra a unos 15 000 millones de años. Y recientemente se ha precisado bastante más; en 2010, basándose en los datos del satélite WMAP, se obtuvo la cifra de 13 700 ± 200 millones de años (o sea, entre 13 500 y 13 900). Dos años más tarde, en 2014, a partir de los datos del satélite Planck, se obtuvo una cifra aún más precisa: 13 798 ± 37 millones de años. Es decir, el Big Bang ocurrió entre hace 13 761 y 13 835 millones de años. Redondeando, casi 13 800 millones de años.

En todo caso, no todo está tan claro. Por ejemplo, todos los modelos que acabamos de ver se basan, como hemos dicho, en la idea de que, a gran escala y en promedio, el Universo es isótropo (densidad igual, sea cual sea la dirección que tomemos) y homogéneo (misma cantidad de materia y energía en todas las direcciones). Pero es obvio que hay porciones del Cosmos casi vacías, y otras muy pobladas de galaxias. Incluso en estas últimas hay zonas mucho más pobladas de estrellas que otras. Todo eso está muy lejos de la isotropía.

Sin embargo, si en el momento del Big Bang hubo una energía infinitamente caliente y densa en un punto sin dimensiones (una singularidad), al expandirse luego ¿no debería haber mantenido la homogeneidad inicial de toda esa masa y energía? No parece haberlo hecho porque se rompió la simetría inicial. Y no sabemos por qué…

Un segundo problema es que seguimos sin saber qué fue la explosión (o lo que fuera aquello) del Big Bang; ni tampoco por qué la posterior expansión, que seguimos observando hoy, siguió ritmos diferentes (muy acelerada en los primeros instantes del primer segundo, más lenta después, algo más acelerada ahora…).

En el caso de la expansión global, no es posible imaginarla «desde fuera», como una especie de globo punteado que se hincha sin parar, con sus puntitos dibujados en la superficie alejándose unos de otros. El Universo no puede ser visto desde el exterior porque, simplemente, no hay nada exterior a él. El «fuera de» no existe. Todo, incluidos nosotros, estamos «dentro de» esa especie de globo de cuatro dimensiones; todo crece sobre sí mismo generando a la vez espacio y tiempo.

Difícil de imaginar, ¿no? Por eso hay que acudir al lenguaje matemático, lo mismo que el músico utiliza el solfeo como lenguaje musical, no con palabras comunes sino a través del pentagrama y las notas.

Hay quien piensa que el Cosmos está formado por otro Universo paralelo al nuestro —quizá hecho de antimateria—, o incluso que hay millones de otros universos que son parte a su vez de enormes moléculas de materia ultragigantesca… Pero hay que dejarlo claro: eso es ciencia ficción y bordea incluso la fantasía ficción. No hay la más mínima evidencia de algo así. Del mismo modo que podemos imaginar que «fuera del Universo» hay un Más Allá, Dios, el Cielo o el Infierno, el Valhalla, la morada de los dioses… Son creencias, respetables siempre que no se nos impongan a la fuerza, pero están más allá de lo observable. No hay de todo ello la más mínima evidencia.

Pero volviendo a la física, algunas pruebas experimentales que se aducen modernamente en favor de la teoría del Big Bang —por ejemplo, los datos de los satélites más recientes que miden la radiación de fondo de microondas como WMAP y Planck— pueden ser tomadas en un sentido diferente al que le dan la mayoría de los expertos. Y siempre ha habido científicos de renombre que se apartaron o se apartan de la línea aceptada por sus colegas. Algunas de sus tesis, aun siendo minoritarias, gozan de cierto prestigio; otras en cambio suelen ser desestimadas por excesivamente imaginativas o poco realistas. Conforman una especie de cosmología alternativa, aunque cada teoría es diferente de las demás.

Las principales cosmologías no estándares surgieron en la década de 1960. Hasta entonces, y a pesar del innegable éxito de la idea inicial de Lemaître y Hubble, todo parecía apuntar a un modelo de Universo estacionario. Una idea que expuso por primera vez en 1948 Fred Hoyle. Como otros científicos divergentes, rechazaba por ilógica la idea de un comienzo repentino del Cosmos, demasiado parecido, pensaba, a la creación religiosa.

Hoyle planteaba una interpretación diferente del principio cosmológico según el cual, visto de manera más bien restringida, el Universo es similar a sí mismo en cualquier posición y en cualquier momento. O sea, que parece el mismo siempre; se comporta como un Universo estacionario…

Para explicar la expansión, que lógicamente hace disminuir la densidad media, esta teoría asume que existe una creación continua de nueva materia, que acaba condensándose en galaxias recientes que ocupan el lugar de las que se van separando. En suma, el Cosmos que imaginaron Hoyle y muchos de sus colegas a mediados del siglo XX, no nacía en un determinado instante sino que estaba continuamente creándose sin dejar por ello de crecer.

Más adelante, el descubrimiento de los cuásares (objetos «cuasi-estelares») en los confines del Universo observable vino a dificultar mucho esta tesis: si esas galaxias nacientes propias de un tiempo remoto estaban a distancias tan inmensas (más de 10 000 millones de años luz), se derrumbaba la idea de que las galaxias viejas se van a la periferia y las jóvenes se quedan en el centro del Universo.

Este descubrimiento de los cuásares hizo aumentar notablemente el número de los partidarios del Big Bang, que aún fueron más cuando se difundieron los datos de los recientes satélites COBE, WMAP y PLANCK, confirmando el reparto de la radiación de fondo de microondas, que mide la temperatura media actual del conjunto del Universo y fue descubierta en 1965 por los radioastrónomos Arno Penzias y Robert Wilson (recibieron por ello el Nobel en 1978).

Otras teorías presentan alternativas más o menos razonadas a la hipótesis prevalente del comienzo explosivo del Universo. Por ejemplo, la cosmología del ambiplasma, defendida por el físico sueco Hannes Alfvén (1908-1995). O bien las ideas que expresó en un libro muy polémico, titulado El Big Bang que nunca ocurrió, el físico Eric Lerner (1947), tecnólogo experto en plasma. O bien la llamada expansión cósmica en escala del físico Carl Johan Masreliez (1939), experto mundial en la teoría de control de sistemas dinámicos. Y la Dinámica Newtoniana Modificada (MOND), defendida por el israelí Mordejai Milgrom (1946), mejorada recientemente por un famoso experto en agujeros negros, el físico Jacob David Bekenstein (1947-2015).

XIII

GALAXIAS, ESTRELLAS… Y EL SOL

DESPUÉS DE AQUELLOS TRES PRIMEROS MINUTOS…

Pocos minutos después del Big Bang, el Cosmos inició un proceso más lento, y con menos eventos reseñables. Varios millones de años después comenzaron a aparecer algunos astros, por aglomeración al azar de masas de hidrógeno producidas anteriormente y que con la expansión se habían ido desperdigando por el volumen creciente del Universo actual. Aquellas galaxias primitivas las observamos hoy en los límites del Universo actual y las llamamos cuásares, como ya vimos. Luego se formaron estrellas, y agrupaciones de estrellas, o sea galaxias. Y alrededor de muchas de esas estrellas debieron de formarse planetas, como residuo de su encendido. Cuando el Universo llevaba ya dos tercios de su vida nació una de esas estrellas, de lo más normal, en cuyo cortejo de planetas hubo uno en que apareció un fenómeno tan sorprendente como insólito en el resto del Cosmos, hasta donde sabemos: la vida. Y de esa vida surgiría algo aún más insólito: la inteligencia.

Unos cuantos minutos después del Big Bang empezó la Era de la Radiación Electromagnética, que culminó unos 350 000 años después. En ese periodo la mayor parte de la energía del Universo está en los fotones, que interactúan con los protones, los electrones y quizá también con los núcleos de hidrógeno, deuterio y helio ya formados. Es como si el Cosmos entero se hubiese iluminado de golpe; no tanto con una luz visible para el ojo humano (faltaban bastantes miles de millones de años para eso), sino con una «luz» formada por fotones en diversas frecuencias, cuyo residuo actual es el fondo cósmico de microondas, porque esta frecuencia de microondas es la que hoy observamos, lo que significa una temperatura media del Universo de 3 K (270 ºC bajo cero).

Se piensa que cuando el Cosmos tenía ya 350 000 años de antigüedad, su temperatura media había bajado hasta los 3000 K. Las primeras galaxias surgieron a los 500 millones de años, una etapa todavía inicial. No eran como las que hoy vemos en los telescopios, sino mucho más pequeñas, del tamaño de una sola estrella, pero, con la energía concentrada de muchos miles de estrellas.

Se supone que por esa época, a la vez que los cuásares y luego las primeras galaxias de mayor tamaño, se formarían las primeras estrellas, la mayoría de gran tamaño, muy energéticas y de corta vida. Las estrellas viven más cuanto menor es su tamaño; en cambio, las de mayor tamaño tienen en general una vida mucho más efímera… a escala cósmica, es decir, en millones de años.

La temperatura en esa época —unos 500 millones de años después del Big Bang— ya era muy baja, del orden de un centenar de kelvins (170 ºC bajo cero). Y cuando el Universo tuvo unos mil millones de años, su temperatura media bajó a unos 30 K, o sea 243 ºC bajo cero; las estrellas y los cuásares generaron galaxias, por agrupación de estrellas, nacidas a su vez por aglomeración gravitatoria del hidrógeno y del helio que se habrían distribuido al azar de forma muy poco homogénea.

En el núcleo de aquellas primeras estrellas gigantes a muchos millones de grados se formaron, por fusión termonuclear, elementos más pesados que los ya existentes; incluyendo el carbono y el oxígeno, y también núcleos de elementos aún más pesados, como el hierro. Otras estrellas posteriores, al «encenderse», seguían utilizando algo de helio y mucho hidrógeno, pero también algunos de esos elementos pesados formados tras la muerte de aquellas primeras estrellas gigantes. Y así sucesivamente fueron formándose estrellas y, con ellas, galaxias. Estas estaban, y están, separadas por enormes distancias en contraste con la distancia entre estrella y estrella. Por ejemplo, hoy la distancia media entre estrellas de nuestra Vía Láctea la medimos en años luz; la distancia entre galaxias se mide en millones de años luz.

Este periodo de creación y muerte de estrellas, agrupándose en un número creciente de galaxias grandes y pequeñas, duró miles de millones de años.

El Universo seguía expandiéndose y enfriándose lentamente, aunque en los puntos aislados donde había galaxias y estrellas podían darse localmente temperaturas altísimas. Con todo, cuando ya había transcurrido algo más de la mitad de su vida, unos 7000 millones de años, la temperatura media era de apenas 10 kelvins. Hoy ya hemos visto que es de solo 3K (270 bajo cero).

Se dice rápido; pero no deja de ser paradójico que los periodos de formación del Cosmos en el inicio se midieran en fracciones casi infinitesimales del primer segundo y temperaturas de millones y billones de grados, mientras que en la mayor parte de su vida posterior medimos los eventos en muchísimos millones de años, con una temperatura acercándose al cero absoluto.

También sorprende la enorme rapidez de la expansión en esos primeros instantes minúsculos tras el Big Bang, y la forma tan pausada en que han ido luego sucediendo las cosas con ritmos de millones de años, y no de millonésimas de segundo. Es como si estuviésemos, a escala cósmica, en una lenta muerte por enfriamiento global, un progresivo deterioro con lenta paralización de todos los procesos energéticos, cada vez más separados unos de otros. Una tesis, casi más filosófica que física, que en el pasado reciente se esgrimía como probable para explicar el fin de todo lo que nos rodea; pero que ahora vuelve a ser puesta en cuestión a partir de los nuevos resultados proporcionados por los satélites.

Ese progresivo desorden, como una lenta agonía hacia el frío absoluto, nos lleva indirectamente al concepto de entropía. En él radica, en cierto modo, el problema de la energía del conjunto del Cosmos, que podrían llegar a anularse en una teórica muerte térmica.

Estudiando las leyes termodinámicas que rigen el mundo en que vivimos, el físico alemán Rudolf Clausius (1822-1888) definió la entropía en 1865 como la parte de la energía que no puede utilizarse para producir un trabajo. En los procesos naturales, las transformaciones energéticas dan lugar a un aumento de entropía porque siempre hay pérdidas: el rendimiento energético del 100% es imposible (un motor de automóvil moderno apenas llega al 30%); eso define los procesos termodinámicos como irreversibles. A escala global, las entropías locales se suman unas a otras; o sea que, para el conjunto del Cosmos, la entropía no deja de crecer debido a esa irreversibilidad de los procesos termodinámicos.

Como la energía, la entropía no puede destruirse; pero en cambio sí que puede crearse. Y se supone que llegará un momento en que la entropía alcance su máximo en todo el Universo, lo que significa que habrá un equilibrio total entre su temperatura y su presión expansiva; y esa podría ser su muerte térmica… después de un tiempo infinito. Lo que implica que la expansión continuaría indefinidamente, siempre que no venga algo que aún no conocemos, si es que lo hay, a frenar esa expansión y a hacerla retroceder. O nuevas mediciones de la expansión ofrezcan un resultado más preciso, y diferente. No parece probable, pero no es imposible.

LAS ESTRELLAS

Y a todo esto, ¿qué es exactamente una estrella? En el cielo nocturno, y si exceptuamos la Luna y los pocos planetas que podemos ver a simple vista, solo hay estrellas. Algunas no lo son en realidad, como las «estrellas fugaces» (se trata de bólidos y meteoros que penetran en la atmósfera, donde se ponen incandescentes por rozamiento con el aire); incluso los planetas fueron bautizados en la antigüedad como «estrellas errantes», planetes, en griego.

Por supuesto, las estrellas están muy lejos; ya hemos visto que están a distancias que se miden en años luz, o sea decenas de billones de kilómetros. Y como sabemos que el Sol es la estrella más cercana —está a solo 150 millones de kilómetros en promedio—, podemos imaginar sin equivocarnos mucho que las demás estrellas deben de ser, vistas de más cerca, igual de cálidas y brillantes.

Lo que hoy sabemos es que las estrellas nacen —solemos decir que «se encienden», porque empiezan a brillar de forma deslumbrante, emitiendo radiaciones de todo tipo— cuando se agrupan por atracción gravitatoria grandes masas de hidrógeno y algo de helio, y quizá algunos restos de otros núcleos de átomos más pesados que luego quizá acaben formando planetas en torno suyo. Así ocurrió con el Sistema Solar.

Para encender algo, la vida cotidiana nos enseña que hay que aplicarle a ese algo una cierta cantidad de energía, generalmente calorífica. ¿De dónde podría, pues, salir esa energía capaz de poner en marcha el mecanismo interno de una estrella?

Ante todo, una precisión: quemar o encender algo aquí, en la Tierra, supone oxidar violentamente un material combustible, de modo que dicha oxidación (llamada combustión) desprenda mucho calor y además residuos químicos. El calor sale de forma tan violenta que la reacción se hace luminosa en el aire, en forma de llamaradas.

En cambio, en las estrellas el proceso no tiene nada que ver con el oxígeno ni las combustiones, aunque hablemos por analogía de «combustión de hidrógeno», de «llamaradas» y cosas así. Lo que dispara el encendido de la estrella es la atracción gravitatoria entre los núcleos de hidrógeno (protones) y de helio, de forma que estén cada vez más juntos; el conjunto se comprime, calentándose hasta alcanzar la temperatura necesaria (varios millones de grados) en que comienza la fusión termonuclear del hidrógeno para producir deuterio y luego helio. Algo similar a lo que ocurrió tres minutos después del Big Bang, cuando los protones y neutrones se unieron entre sí para producir hidrógeno y helio.

O sea que en el corazón de las estrellas, al nacer y luego durante toda su vida hasta que se agota el hidrógeno, reinan unas condiciones similares a las que había en el Cosmos cuando solo habían transcurrido tres minutos después del Big Bang.

La reacción por la cual el hidrógeno se fusiona consigo mismo para producir helio es muy energética, en el sentido de que libera una enorme cantidad de radiaciones electromagnéticas en el infrarrojo (calor) y en las demás frecuencias (desde la luz hasta los rayos X y gamma), además de partículas tales como neutrinos, electrones y muchas más. En suma, las estrellas brillan (luz) y emiten calor, como bien sabemos que hace el Sol, la estrella que tenemos más a mano; a todas esas radiaciones y partículas las llamamos, bastante impropiamente, «viento solar».

Quien dio con la clave del comportamiento íntimo de las estrellas a mediados del siglo XX fue el Nobel estadounidense Hans Bethe (1906-2005), quien no solo explicó de dónde procedía la energía emitida por la estrella, sino que descubrió que para iniciarse la fusión de los núcleos de hidrógeno debía ser necesario algún tipo de catalizador, alguna chispa iniciadora de la reacción. Bethe propuso el carbono, sin el cual la temperatura de fusión debería ser muchísimo más alta aún, como la de los dos o tres primeros minutos después del Big Bang.

Lo malo es que al poco de conocer este mecanismo, los americanos, que estaban ya embarcados en la Segunda Guerra Mundial, quisieron aprovechar aquellos nuevos estudios en torno a la fisión nuclear —ruptura de núcleos atómicos pesados, como el uranio o el plutonio— y quizá con la fusión del hidrógeno —unión de átomos ligeros para formar núcleos algo más pesados—, para fabricar bombas con un poder destructivo jamás visto.

Así, consiguieron la bomba de fisión, o bomba A, de las que dos fueron utilizadas contra Japón en Hiroshima y Nagasaki, provocando su rendición. La de hidrógeno, bomba H, vendría más tarde; lamentablemente es muchísimo más potente que la de fisión y hoy forma parte en exclusiva de los arsenales nucleares de ciertos países. Por fortuna, nunca se ha utilizado la bomba de hidrógeno con fines bélicos; ojalá el fenómeno de la fusión termonuclear siga siendo exclusivo de las estrellas.

Cuando se inician las primeras reacciones que fusionan hidrógeno para finalmente dar helio, la temperatura interior de la estrella aumenta mucho debido al desprendimiento de energía propio de esa reacción. Y eso facilita el inicio de otras reacciones de fusión de modo que, al final, todo el conjunto inicia un proceso en cadena que solo acabará cuando el hidrógeno se consuma totalmente.

La estrella tiene esa vida útil: la que le proporcione la cantidad de hidrógeno de la que está formada. Y adopta una forma esférica porque por una parte la atracción gravitatoria del hidrógeno y del helio tiende a que se colapse hacia su centro, pero en cambio la enorme temperatura alcanzada —recuérdese, muchos millones de grados en su núcleo— tiende a hacerla dilatarse y, por tanto, crecer hacia el exterior.

Ambas fuerzas, centrípeta la gravitatoria y centrífuga la térmica, acaban por equilibrarse originando esa esfera que vemos, por ejemplo, en el Sol. Si hay mucho hidrógeno en la estrella, la esfera será de mayor tamaño; pero su energía será también mayor porque hay más reacciones termonucleares produciéndose a la vez. Eso acelera de tal modo el «consumo» de hidrógeno y la temperatura interna que su vida media es más corta que la de las estrellas de menor tamaño, cuya temperatura es menor, lo que en cierto modo frena las reacciones termonucleares.

Un buen ejemplo es precisamente el Sol, que hasta donde sabemos es una estrella mediana, ni enorme como las estrellas gigantes, que mueren pronto y estallan en forma de supernovas, ni tan pequeña como las estrellas enanas. Nuestro astro particular se formó probablemente a partir de una masa de hidrógeno y algo de helio que se unió al azar con los restos de una supernova gigante anterior, cuya muerte esparció por el espacio diversos materiales pesados en esa misma zona. Aquella supernova debió de aparecer hace unos 7000 millones de años, y pereció hace poco más de 5000 millones de años. El Sol se formó poco después, hace 5000 millones de años; y le queda hidrógeno para otro tanto. En suma, la supernova «madre» del Sol vivió apenas 2000 millones de años mientras su «hijo», el Sol, va a durar cinco veces más.

¿CÓMO CLASIFICAR LAS ESTRELLAS?

Ya hemos visto que hay estrellas grandes y pequeñas, incluso gigantes y enanas. Algunas parecen más rojizas, otras azules o blancas, la mayoría son blanco amarillentas… En los últimos siglos, se han ido identificando muchos más tipos, y hoy los científicos no tienen una sino varias clasificaciones en uso, todas basadas en criterios científicos cada vez más sofisticados.

De todos modos, las estrellas poseen muchos rasgos comunes. Por ejemplo, ya hemos visto que se trata de unas esferas formadas por un plasma de partículas a temperaturas extremadamente altas que expulsa hacia el exterior una energía considerable, generada por la fusión del hidrógeno para formar helio. A medida que la estrella va agotando su hidrógeno y envejece, ese equilibrio puede cambiar porque también lo hacen su temperatura y su densidad. Y así cuando al final de su vida hay ya cada vez más helio, cuatro veces más pesado que el hidrógeno, la gravitación aumenta y, por tanto, también la temperatura. La estrella se contrae, y eso la calienta aún más y se producen elementos cada vez pesados.

En esa etapa final de su vida, y si la masa total inicial de la estrella es muy grande, este proceso de calentamiento acelerado puede originar cada vez más elementos pesados hasta una contracción que se hace inestable y explosiva. La estrella muere entonces con una brillantísima explosión (aparece en los telescopios como una estrella que surge de golpe y luego desaparece poco a poco) que llamamos supernova (una estrella súper nueva). Esa explosión envía muy lejos su contenido interno, especialmente los átomos más pesados. Así ocurrió antes de que naciera el Sol, al morir su estrella «madre».

Pero si la estrella no tenía inicialmente mucha masa, su final será más apacible. Se agota el hidrógeno, luego el helio, y en general eso es ya todo: la estrella comienza un proceso de lenta decrepitud y enfriamiento progresivo. Primero se dilatará mucho, convirtiéndose en una gigante roja que después se concentrará de nuevo muy lentamente para convertirse finalmente en una estrella fría, densa y de tamaño menor, quizá en una enana marrón.

¿Cómo clasificar las estrellas, pues? Lo más obvio suele ser siempre lo más sencillo: si unas estrellas brillan más que otras, podemos agruparlas en función de su mayor o menor brillo. Eso ya lo hicieron en la antigüedad; el primero en sistematizarlo fue el griego Hiparco de Nicea, en el siglo II antes de Cristo, como ya vimos. Fue un observador puntilloso del mundo natural y estableció en el año 134 a. de C. el primer catálogo completo de nada menos que 850 estrellas que se contemplan a simple vista.

Este sistema de clasificar estrellas por su brillo, que se suponía proporcional a su tamaño pero también a la distancia que las separa de nosotros (una estrella puede parecernos muy brillante por estar muy cerca, siendo más bien pequeña, y al contrario), estuvo muy en boga durante más de un milenio y medio. De hecho, el astrónomo británico Normam Pogson (1829-1891) fue el primero que sistematizó en 1856 el método de Hiparco, al proponer que el salto entre magnitud y magnitud se hiciese de forma logarítmica. Y así, una estrella de primera magnitud es 2,512 veces más brillante que la de magnitud 2, y 100 veces más brillante que la de magnitud 6.

¿Y por qué 2,512? Pogson calculó la raíz quinta de 100 para establecer su base logarítmica, atribuyéndole el valor 1 a la magnitud de las estrellas más brillantes y el valor 100 a las de sexta magnitud de Hiparco (más allá ya no eran visibles a simple vista). La raíz quinta de 100 es un número irracional, aproximadamente 2,512. Pogson tomó como referencia la magnitud 2 de la estrella polar.

En la actualidad la magnitud aparente se mide con aparatos precisos, lo que significa que existen algunas estrellas con magnitudes negativas, es decir más brillantes que las de primera magnitud. Utilizando esta escala para medir, por ejemplo, el brillo del Sol obtenemos una cifra muy negativa: −26,72. La Luna llena, por su cercanía, tiene una magnitud aparente de −12,6. Y los planetas, en su máxima cercanía a la Tierra, tienen magnitudes muy altas: Venus −4,4, Júpiter −2,9 y Marte −2,8.

También podemos hoy calcular lo que se llama magnitud absoluta, que por convención es la magnitud aparente que tendría una estrella si estuviera situada a 10 parsecs (el parsec es la distancia a la que se vería el radio Sol-Tierra con un ángulo de un segundo de arco; viene de «PARallax of one SECond» y equivale a 3,26 años luz, unos 31 000 billones de kilómetros). O sea que los 10 parsecs con los que se mide la magnitud absoluta equivalen a unos 32,6 años luz (0,31 trillones de kilómetros).

Si viéramos todas las estrellas como si estuviesen a esa distancia, sus magnitudes cambiarían bastante. Por ejemplo, el Sol brilla muchísimo visto desde la Tierra (magnitud aparente −26,72), pero visto desde la distancia de 32,6 años luz tendría una magnitud absoluta de 4. Sirio, la estrella más brillante del firmamento, tiene una magnitud aparente de −1,46, pero una magnitud absoluta bastante menor, de +1,42 (recuérdese que el brillo de las estrellas va, en cierto modo, al revés: cuando más alta es la magnitud, más débil es el brillo de la estrella; y viceversa).

Los astrónomos actuales siguen utilizando, por su comodidad, el brillo de las estrellas para clasificarlas. Es curioso analizar la enorme diversidad de esa clasificación que inicialmente Hiparco había dividido en solo seis grupos. Por ejemplo, los objetos estelares más débiles detectados por el potente telescopio espacial Hubble tienen una debilísima magnitud aparente de +30, incluso más. O sea, que este tipo de clasificaciones son muy subjetivas, e incluso más bien arbitrarias; por ejemplo, ¿por qué tomar la polar como magnitud 2 o, como se hace ahora, Vega como magnitud 1?

En los inicios del siglo XIX comenzó a aplicarse el análisis espectroscópico para estudiar las emisiones de los cuerpos celestes. El espectro de un astro no es más que la descomposición de su luz en los colores, o ausencia de colores, que la constituyen; ese espectro luminoso, que es como una huella digital de cada estrella, se mide mediante las llamadas líneas espectrales, cuyo análisis aportó a los astrofísicos una buena forma de distinguir unas estrellas de otras.

Con los espectros estelares podemos iniciar una nueva clasificación de los astros relacionada con su composición química, su temperatura superficial, su gravedad, su tamaño y densidad, incluso su campo magnético o su velocidad de rotación, porque todo ello se deduce de su espectro luminoso. Esta clasificación se ha ido imponiendo en la cosmología científica, aunque la del brillo siga en uso con fines divulgativos.

Sería excesivo detallar aquí esta clasificación de las estrellas. Baste decir que las más calientes y luminosas, llamadas del tipo O, o sea, las estrellas azules, viven muy poco (apenas unos cuantos millones de años) y tienen en superficie una temperatura entre 30 000 y 50 000 K. Algo menos ardientes son las estrellas blanco azuladas, del tipo B, con temperatura externa de entre 10 000 y 30 000 K, y masas enormes, hasta 60 veces la del Sol. Vienen después las estrellas blancas, del tipo A, con temperatura superficial de 7500 a 10 000 K, y una masa entre 2 y 20 veces la del Sol. Luego las del tipo F, blanco amarillentas y con masas entre 0,5 y 10 veces la del Sol; su temperatura externa va de 6000 a 7500 K. El Sol pertenece al tipo G de estrellas amarillas, con temperatura superficial entre 4000 y 6000 K, y masa entre 0,1 (enanas amarillas) y 12 veces la masa solar (gigantes amarillas). Viene luego el tipo K, de estrellas naranjas con masas entre 0,25 y 12 veces la del Sol, y temperatura externa de entre 3000 y 5000 K. Y, por último, las estrellas rojas del tipo M (2000 a 3000 K y muy longevas, con masas que van desde 0,2 a 20 masas solares), y las enanas blancas, del tipo D (que casi no emiten luz propia). Se supone que solo las amarillas y las naranjas podrían tener planetas habitables. Las demás emiten radiaciones en exceso, o bien no emiten suficiente calor como para permitir el fenómeno de la vida.

LA ENERGÍA Y LA MATERIA

La cuestión esencial para comprender los procesos complejísimos que, a lo largo de miles de millones de años, han dado lugar al Universo actual tiene que ver con un concepto que ya hemos analizado muy a menudo en las páginas que preceden: la energía. Y, claro, la materia que es, en cierto modo, energía concentradísima.

Nuestra mente no puede ni imaginar lo que son muchos millones de grados de temperatura, pero nuestra inteligencia sí le encuentra sentido —científicamente hablando— a sus consecuencias energéticas; por ejemplo, en el interior del Sol hay un centenar de millones de grados, los mismos que hay momentáneamente en el momento de explotar una bomba termonuclear, la pavorosa bomba H, muchísimo más potente y mortífera que la mucho más primitiva bomba atómica de fisión, la de Hiroshima. En ambos casos, la reacción de fusión de átomos de hidrógeno para dar átomos de helio es la que produce esa enorme energía. O sea que el Sol, como las demás estrellas, es una especie de inmensa bomba H que está permanentemente estallando, y seguirá haciéndolo durante miles de millones de años.

La temperatura, como sabemos, no es más que una de las posibles expresiones de la energía, ligada al movimiento de las moléculas; a más agitación molecular, más temperatura.

Pero, entonces, ¿qué es exactamente la energía por sí misma? No es un concepto fácil de definir, menos de comprender. Y eso que desde el colegio, e incluso en el lenguaje común, el concepto de energía nos es familiar, en términos como energía mecánica, térmica, eléctrica, potencial… Pero ¿sabemos de qué está hecha, cuál es su esencia íntima?

La idea de energía va ligada a la capacidad de realizar un trabajo, en el sentido científico de la palabra. De hecho, en inglés su formulación matemática suele hacerse con la letra W, símbolo del trabajo (work).

¿Y qué es el trabajo, en sentido científico? La respuesta tiene que ver con alguna fuerza que se ejerce desplazando algo. Lo que significa que una fuerza cualquiera aplicada a un objeto consigue que este cambie de posición, produciendo un trabajo para el que se gasta energía.

La formulación más sencilla es la de un móvil que se mueve en línea recta empujado con una determinada fuerza. Entonces el trabajo que realiza esa fuerza (por ejemplo, la del motor de un vehículo) es igual al producto de la fuerza por la distancia recorrida. La energía es, pues, el producto de una fuerza por un desplazamiento.

Algunas de sus formas no tienen, aparentemente al menos, ningún tipo de desplazamiento mecánico; la electricidad que utilizamos en casa para encender una bombilla, por ejemplo. No obstante, esa electricidad se debe al movimiento de los electrones por el cable conductor; los electrones están igual en el conductor cuando pasa la corriente y cuando no. Pero si encendemos la luz o un electrodoméstico, algo les pone en marcha para iluminar la bombilla. Ese mecanismo que mueve a los electrones requiere una determinada energía. Y eso es lo que nos proporciona la compañía de electricidad y luego nos cobra en los contadores: lo que mide ese contador es el movimiento de electrones.

Algo parecido ocurre con otras formas de energía.

A escala cósmica, ya vimos que las cuatro fuerzas fundamentales estuvieron unidas justo después del Big Bang y luego fueron independizándose, rompiendo la simetría, en las primeras fracciones de segundo de vida del Universo. Todo el Cosmos se bañaba entonces en una cantidad increíble de energía; la unión conceptual entre energía y fuerza existía, pues, desde el inicio mismo de todo lo que nos rodea.

Una característica esencial de la energía es que se puede transformar, pero no se puede generar ni tampoco eliminar. Se podría decir, pues, que si fuera una cantidad tangible, medible de forma global y fiable a escala del conjunto del Cosmos, la energía total existente debería ser ahora la misma que justo después del Big Bang.

Suena bien, pero si se piensa detenidamente resulta bastante chocante; ¡qué extraña magnitud es esta, capaz de sobrevivir a todo sin variar ni un ápice su cuantía global, aunque cambiando constantemente de apariencia! Huelga decir que no tiene sentido alguno hablar del «consumo de energía» porque no hay consumo alguno, solo transformación, mediante los aparatos adecuados, en luz, en calor, en movimiento. Conviene insistir en este error, muy común.

Por ejemplo, cuando en una chimenea quemamos leña para calentarnos, no creamos energía, en este caso calorífica; lo que hacemos es transformar la energía química de las moléculas orgánicas de la madera, compuestas sobre todo por átomos de carbono e hidrógeno, para obtener óxidos de esos elementos y otros productos (componentes del humo y las cenizas), y desde luego, energía calorífica.

Volviendo al Cosmos, ya vimos que en los primeros instantes después del Big Bang comenzaron a aparecer las partículas elementales, muchas de ellas con masa. Suele hablarse de creación de la materia, pero en realidad es un término erróneo. La masa de esas partículas no salió de la nada, sino que fue la condensación de enormes cantidades de energía en pequeñísima partículas materiales con masa. La energía apareció en el Big Bang, junto al espacio-tiempo, claro; una parte de ella fue empleada, al enfriarse el Cosmos en su expansión, para obtener esas partículas materiales.

Hoy, casi 13 800 millones de años después del Big Bang, podemos decir que todo lo que conocemos puede explicarse en función de la energía y la materia, todo ello dentro del espacio-tiempo.

Las personas estamos hechas de materia viva y de energía de muchos tipos, por ejemplo calor corporal (energía calorífica), o movimiento muscular (energía mecánica); además, vivimos en un determinado espacio en una ciudad cualquiera, y medimos el tiempo con relojes y calendarios. De hecho, absolutamente todo lo que uno pueda imaginar en el Cosmos está contenido en esos cuatro conceptos: materia y energía dentro del espacio-tiempo.

Que materia y energía son la misma cosa no es una teoría «inventada» por Einstein sino que fue el resultado de una teoría matemáticamente impecable para explicar lo hasta entonces no explicado. Teoría que ha sido verificada en múltiples ocasiones, por ejemplo en el campo de las partículas elementales, cuando una partícula y su correspondiente antipartícula se unen para desintegrar su masa y convertirla en una enorme cantidad de energía bajo la forma de un fotón muy energético. Un proceso que también se realiza a la inversa, cuando un intenso paquete de energía, como un fotón de rayos gamma, se materializa en electrón y positrón.

Por cierto, aunque se mida en kilos (de masa), la masa no es lo mismo que el peso (medido en kilopondios, o kilos de fuerza, aunque la unidad legal es el newton). Un astronauta tiene la misma masa en la Luna que aquí (es la suma de la masa de sus huesos, sus músculos, su sangre, su cerebro…). Pero si en la Tierra pesa 60 kilos, en la Luna pesará solo 10: la masa no cambia con la fuerza gravitatoria, el peso sí. Y en la Luna la gravedad es la sexta parte que en la Tierra.

En alguna ocasión nos hemos referido a una forma extraña de materia, que no sabemos de qué está hecha, a la que llaman materia «oscura». ¿Tiene algo que ver con todo esto? Es obvio que sí, por eso se utiliza el término materia. Otra cosa es que, aquí, lo ignoremos casi todo excepto que se ve afectada por la gravitación, como todas las demás partículas de materia.

Al decir que la energía total del Universo no ha cambiado desde el Big Bang solo hemos citado la energía, como tal, y la materia, como energía condensada en partículas materiales. Las podemos detectar y medir (galaxias, estrellas, planetas…), pero ahora los nuevos datos han forzado a los científicos a formular la existencia de otra materia, replanteando el asunto con enfoques novedosos y no demostrados.

Y así, la llaman materia oscura fría no bariónica (es decir, no formada por bariones, que son las partículas con masa detectable) que ni interactúa con las fuerzas nucleares fuerte y débil, ni tampoco con la electromagnética, solo lo hace con la gravitatoria. Si existe la materia oscura en la cuantía necesaria como para explicar las anomalías cósmicas detectadas ahora (que son las que han obligado a los científicos a postular su existencia), nada sabemos en cambio acerca de sus demás características.

Los físicos teóricos tienen varias hipótesis; por ejemplo, piensan que podría estar formada por algún tipo de neutrinos sin masa, o quizá mejor las todavía no detectadas partículas WIMP (siglas en inglés de Partículas Masivas de Interacción Débil), cuya existencia se postula por otras razones. Algunas de estas wimps podrían ser partículas supersimétricas, como los neutralinos; pero esto entra ya de lleno en el campo puramente especulativo de la teoría de la supersimetría, muy popular entre los físicos de partículas, que postula la existencia de familias de partículas raras, como si fueran supersimétricas de las partículas conocidas, que podrían explicar cómo funcionan la física cuántica y la gravitación en las escalas subatómicas.

Hoy, a finales de 2015, los experimentales esperan poder regalarles a sus colegas, los teóricos, el descubrimiento de alguna partícula supersimétrica wimp, eventualmente detectable en el gran acelerador europeo LHC del CERN, en Ginebra, donde ya encontraron el bosón de Higgs en 2012.

¿Y la energía oscura?

Los filósofos de la Grecia antigua definían la naturaleza a través de los conocidos cuatro elementos esenciales (aire, agua, tierra y fuego), pero muchos de ellos incluían un quinto elemento, o quintaesencia, que conformaba el fluido puro y sutil del que estaban hechos los cuerpos celestes, inmóviles o moviéndose circularmente (la circunferencia y la esfera eran figuras geométricas perfectas). También lo llamaron «éter», que en griego significaba firmamento, o aire puro, transparente, indetectable.

De hecho, en la mitología de Hesíodo, el dios Éter es uno de los pocos dioses primordiales, o protogonos, que nace de Caos (el Vacío inicial) y está directamente relacionado con los demás dioses primeros.

La idea de un indetectable éter que lo baña todo de forma sutil y es el soporte de la perfección de los cielos inmutables fue comúnmente aceptada durante muchísimos siglos, hasta tiempos recientes. Luego, desde el Renacimiento, los avances de la química y el progreso del conocimiento racional basado en el método científico fueron eliminando poco a poco ideas antiguas que hoy nos parecen ingenuas, excepto precisamente el éter, o quintaesencia. Cómo explicar si no la transmisión de la luz por el espacio vacío; esa radiación necesita algún tipo de soporte material por el que transmitirse.

Los experimentos llevados a cabo a finales del siglo XIX, especialmente por los físicos estadounidenses Albert Michelson (que fue Nobel en 1907) y Edward Morley, demostraron que el éter no existía; luego Einstein probó que la luz se propaga por el vacío sin necesitar soporte material alguno. Y ahora resulta que, apenas un siglo después, hemos tenido que desempolvar el viejo concepto de quintaesencia de los griegos; claro que ahora se trata de una inevitable conjetura, derivada de los nuevos planteamientos cosmológicos, para que se mantenga en pie toda la explicación acerca de la expansión del Universo.

Y no es que la materia y la energía desconocidas sean poca cosa, porque entre las dos deben sumar en torno al 96% de la masa-energía del conjunto del Cosmos, lo que significa que todo lo que sabemos hasta ahora se refiere solo… ¡al 4% del total!

El problema nace de los cálculos muy recientes, hace apenas un decenio, en torno a la densidad crítica del Universo y la aceleración de su expansión, que a partir de los datos cada vez más precisos obtenidos por muy distintas vías exigían ya la presencia de esa energía oscura ejerciéndose negativamente, o sea oponiéndose a la gravitación. No sabemos lo que es, pero «tiene que» estar ahí. Lo mismo que, hace algo más de tiempo, dedujimos la necesidad de materia oscura para explicar el giro anómalo de las galaxias y otras anomalías.

Hoy se calcula que la materia oscura supone más o menos un 22% del total, la energía oscura un 74% y el resto —o sea, la materia-energía que observamos o detectamos— el 4% restante. De ese 4%, el 90% es materia y energía intergaláctica, y solo el 10% (o sea, el 0,4% del total del Cosmos) está en las estrellas y sus planetas.

Así que, además de que solo sabemos que no sabemos (casi) nada, nos damos cuenta de que somos muy poca cosa. La cosmología nos pone frente a nuestras debilidades como humanos, supuestos reyes de la creación.

La ciencia es un permanente recordatorio de nuestras limitaciones. Lo único bueno es que eso no deja de estimularnos para seguir adelante en nuestras indagaciones.

CUARTA PARTE

LA VIDA, LA INTELIGENCIA, EL FUTURO

XIV

LA TIERRA, DESDE HACE 4500 MILLONES DE AÑOS

EL CONVULSO NACIMIENTO DE UN PLANETA INSÓLITO

Ya hemos visto que el Sol apareció hace unos 5000 millones de años, a partir de los restos de una supernova anterior a él y una sin duda más que notable aglomeración de materia intergaláctica (esencialmente hidrógeno, y algo de helio) que vagaba por el espacio probablemente desde poco después del Big Bang.

Eso significa que nuestro Sol, incluso hoy, está compuesto en casi un 99% por un plasma de partículas, sobre todo quarks procedentes de los protones (núcleos de hidrógeno) y de los neutrones (en los núcleos de deuterio y helio).

Aquel encuentro entre el hidrógeno intergaláctico y los restos de la supernova ocurrió por azar en la región de la Vía Láctea donde ahora se encuentra el Sistema Solar; luego, al entrar en contacto toda esa materia, la atracción gravitatoria unió el conjunto de manera cada vez más estrecha. El proceso terminó con una compresión brutal de toda esa materia, lo que fue calentándola hasta alcanzar una temperatura de muchos millones de grados. Se dieron entonces unas condiciones similares a las que hubo poco después del Big Bang, cuando se produjo la fusión termonuclear de los núcleos de hidrógeno, o sea de los protones, para acabar dando deuterio y luego helio, con enorme desprendimiento de calor.

Así fue cómo «se encendió» el Sol; ocurrió hace unos 5000 millones de años y bien puede decirse, como un guiño poético, que de la muerte de la supernova anterior, la estrella madre, nació el Sol, la estrella hija.

Desde entonces, nuestra estrella particular está «quemando» —mejor dicho, fusionando a muchos millones de grados— hidrógeno para convertirlo en helio, consumiendo en el proceso casi 350 000 millones de toneladas cada día. Es una cantidad inmensa; pero a pesar de llevar haciéndolo desde hace 5000 millones de años, aún le queda otro tanto hasta consumir el hidrógeno restante, al ritmo de casi cuatro millones de toneladas por segundo.

En sus primeros tiempos, aquella estrella naciente sufrió convulsiones propias de un «encendido» nada pacífico: turbulencias y brutales choques entre partículas elementales debieron de caracterizar al astro, con temperaturas del orden de 50 a 100 millones de grados. Y aquellas convulsiones iniciales provocaron la expulsión de la mayoría de los elementos más pesados procedentes de la supernova anterior, como pavesas arrojadas muy lejos por una hoguera que arde violentamente.

El efecto gravitatorio había hecho que los elementos ligeros iniciales se concentraran en el interior de la estrella naciente, puesto que ellos fueron los que iniciaron las reacciones de fusión termonuclear para transformar el hidrógeno en helio. Luego, a pesar de su masa superior, los átomos más pesados que el hidrógeno salieron despedidos por esas reacciones de fusión nuclear hacia el exterior del astro, con tal violencia que se alejaron lo bastante como para formar distintos anillos de materia, situados a distancias variables pero no excesivas, debido a la atracción de la enorme masa del Sol recién encendido.

Eso sí, de toda esa materia expulsada (apenas el 1% de la masa del Sol), los elementos ligeros se alejaron más; más adelante formarían los cuatro planetas gigantes y poco densos: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Los elementos más pesados se quedaron cerca de la estrella naciente; acabarían formando los cuatro planetas rocosos, densos y pequeños: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte.

Aquellas ascuas incandescentes se enfriaron muy deprisa, porque el espacio exterior al Sol estaba a unos 260 grados bajo cero (apenas 10 a 15 kelvins), y se fueron agrupando mediante choques dentro de cada anillo. Y apenas 500 millones después de encenderse el Sol, aparecieron los actuales planetas, girando en torno a la estrella y sobre sí mismos, debido a los choques entre los residuos incandescentes de los que procedían. Todos ellos se habían quedado girando en el mismo plano, que coincide aproximadamente con el plano ecuatorial del Sol. Ese plano lo llamamos eclíptica, porque en él tienen lugar los eclipses (cuando la sombra de la Tierra o la Luna oculta al Sol, que está precisamente en el mismo plano).

Todo este proceso explica por qué los planetas exteriores son grandes y ligeros, sin suelo rocoso, y por qué los planetas más cercanos al Sol son más pesados y pequeños. En los primeros predominan elementos ligeros, en los más cercanos al Sol predominan los elementos más pesados, con un núcleo de hierro y silicatos, y una zona más externa rocosa a base de carbono, oxígeno, nitrógeno e incluso agua. Esta seguramente llegó en su mayoría a lomos de los cometas, que por entonces nacían y morían desde el exterior de los discos protoplanetarios chocando con la materia o cayendo directamente en el Sol. Hoy se piensa que muchos cometas proceden de zonas muy exteriores del Sistema Solar, más allá de Neptuno: ante todo, el cinturón de Kuiper —así llamado en honor del astrónomo estadounidense Gerard Kuiper (1905-1973)— que, además de cometas de periodo corto, contiene planetas pequeños como Plutón y Eris, de tamaño muy similar, y Sedna y Quaoar, algo menores. Y bastante más lejos aún, la Nube de Oort, bautizada en honor del astrónomo holandés Jan Oort (1900-1992), que origina millones de cometas de periodo muy largo. Los cometas están hechos de agua (helada, por supuesto) y materia mineral variada, como «bolas de hielo sucio». Y su choque con los planetas les proporcionó inicialmente agua, que en muchos de ellos se evaporó y desapareció (por estar muy cerca del Sol, como Mercurio), o se quedó congelada en mayor o menor cantidad (como ocurre en Marte y en algunos satélites de Júpiter y Saturno). En la Tierra, el agua formó inmensas nubes de vapor que luego se condensó en agua líquida, depositada en las zonas bajas para formar los océanos actuales.

Aquel planeta nuestro de hace más de 4000 millones de años nada tenía que ver con el actual. Era lo más parecido a lo que pensamos que podría ser el infierno: rocas ardientes y semifundidas, a cientos de grados, rodeadas de inmensas nubes de vapores de todo tipo, sacudidas por impactos meteoríticos muy frecuentes, uno de los cuales debió de ser tan violento que llegó a desgajar una buena parte de la masa existente para dar lugar a lo que luego sería la Luna.

Hoy subsiste algo de aquel calor intenso de los primeros tiempos en el interior del planeta, mantenido por las desintegraciones radiactivas que ocurren allí dentro desde aquella remota época. De hecho, hoy vivimos sobre una delgada corteza de suelo aparentemente sólido, aunque bastante agrietado, que flota sobre una enorme masa semiviscosa de rocas radiactivas fundidas y comprimidas. Para hacernos una idea, la temperatura de ese manto interior que rodea al núcleo oscila todavía hoy entre los 2000 y los 3000 grados, y la del núcleo mismo se acerca a los 7000 grados…

En su origen, la Tierra era mucho menor que ahora, aproximadamente la mitad. El hierro fundido que la formaba se hundió hacia el interior por su mayor densidad, y se fue enfriando al hacerlo. El calor se fue hacia el exterior, fundiendo algo del hierro que por allí debía de quedar; en el manto interno hay, pues, algo de hierro viscoso cuyo movimiento genera el campo magnético variable (en función de ese movimiento lento del manto) que desde entonces caracteriza a la Tierra. Un magnetismo que se da también en Mercurio y quizá en Marte, aunque no en Venus.

Hace algo menos de 4000 millones se había ido depositando ya, en los grandes huecos de esa corteza, el agua procedente de la condensación de aquel vapor denso que cubría el cielo desde el bombardeo de meteoritos y cometas. Y en el seno de esas masas líquidas hirvientes, con todo tipo de elementos minerales disueltos y en suspensión, fue donde se inició la gran aventura de la vida.

El aire del planeta de esa época no tenía nada que ver con el actual. Los gases más ligeros, como el hidrógeno y casi todo el helio, se fueron enseguida hacia el espacio. Pero el resto se quedó junto al suelo, debido a su mayor densidad. No había todavía oxígeno, solo muy poco nitrógeno y casi nada de argón: curiosamente, estos tres gases suponen el 99,99% de la atmósfera actual. El Sol emitía muchas más radiaciones electromagnéticas de onda muy corta (ultravioletas, incluso rayos X), pero también luminosas e infrarrojas (calor), que hoy. Todo ello se sumaba al propio calor de la Tierra todavía ardiente para conformar un aire infernal a más de 100 grados, con cada vez menos hidrógeno, mucho vapor de agua, bastante metano y amoniaco, y algo de dióxido de carbono, helio y neón.

La parte superior de ese manto viscoso y caliente se fue enfriando poco a poco para dar lugar, en la zona externa, a la corteza que hoy conocemos y sobre la que vivimos. Por esa época, hace menos de 4000 millones de años, se fue haciendo cada vez menos intenso el bombardeo de meteoritos que, como consecuencia secundaria, hizo crecer el planeta casi al doble, hasta el tamaño actual.

Todavía hoy caen de vez en cuando meteoritos, y de gran tamaño en contadas ocasiones; pero lo más frecuente es que sea en forma de granitos minúsculos de materia, que se volatilizan en contacto con el aire, brillando efímeramente: son las estrellas fugaces.

Según la NASA, la Tierra recibe diariamente unas 100 toneladas de materia extraterrestre. Una vez al año, en promedio, cae una roca del tamaño de un automóvil. Cada 5000 años cae, en promedio, un objeto del tamaño de un campo de fútbol, de efectos destructivos de alcance regional. Y se estima que una vez cada cien millones de años cae un meteorito de tamaño suficientemente grande como para provocar una pérdida más que considerable de la biodiversidad (la última vez que ocurrió fue hace 65 millones de años, cuando se extinguieron, entre otras especies, los dinosaurios). El bombardeo meteorítico no se ha detenido aún, pero ahora es mucho menos intenso de lo que fue en aquel remoto periodo.

Volviendo a aquella época en que apareció la vida, hace algo menos de 4000 millones de años, en el aire comenzaba a haber ya cada vez más nitrógeno y dióxido de carbono a causa de los gases emitidos por el frecuente e intenso vulcanismo, mientras disminuían mucho tanto el metano como el amoniaco. Y en los huecos más profundos ya había mares, con agua entre 80 y 100 grados, extremadamente corrosiva por su contenido en sales y en ácidos.

Curiosamente, hoy el 97,2% del agua total del planeta está en los océanos, que cubren el 71% de la superficie de la esfera terrestre (nuestra Tierra debería llamarse, más propiamente, planeta Agua). El resto se encuentra mayoritariamente bajo forma de hielo: en la Antártida (en torno al 90% de ese hielo total) y en Groenlandia (en torno al 9% del hielo total); queda un 1% de hielo para los glaciares de las montañas no polares. Una pequeña parte, el 0,6% del agua total, está bajo tierra; y el 0,02% en ríos, lagos y otras aguas continentales, y un minúsculo 0,0001% en la atmósfera, en forma de vapor (o sea gas invisible), o bien formando nubes (gotitas de agua líquida en suspensión).

LA VIDA NACIENTE… E INVASIVA

En el aire y en el agua de aquel planeta todavía muy joven, las altas temperaturas, la radiación ultravioleta del Sol y la variedad de elementos químicos en contacto debió de producir una especie de sopa química, aérea y marina, tan variada como compleja. Algunas de esas nuevas moléculas formadas en el aire a base de nitrógeno y carbono pudieron disolverse en al agua. Y allí pudieron reaccionar con otros elementos químicos hasta producir moléculas cada vez más complejas, una potencial materia prebiótica que, con mucho tiempo por delante y en un medio favorable a las reacciones complejas (agua muy caliente, sales y minerales de todo tipo, enorme acidez, energía solar intensa), acabaría siendo como una «sopa primordial» en la que, bastantes millones de años después, se produjeron sin duda al azar las primeras moléculas complejas «vivientes», es decir, capaces de reproducirse, copiándose a sí mismas y perpetuando su contenido interno.

Algunas de aquellas moléculas prebióticas se enlazaron en cadenas, cuyos eslabones eran átomos de carbono. Esas largas, o cortas, cadenas fueron, en cierto modo, el mejor «truco» que pudo encontrar el azar para obtener mayor complejidad y variación molecular, a partir de elementos simples. Por ejemplo, los aminoácidos son elementos sencillos que, encadenados, forman las complejísimas proteínas, y los también sencillos ácidos nucleicos se enlazan para dar las complejas moléculas de ADN de los genes y del ARN que actúa como mensajero químico entre los genes y el resto de la célula.

Por lo que sabemos, pues, hace algo más de 3500 millones de años había ya aminoácidos y algunas proteínas sencillas en los mares terrestres, y también material genético; aunque probablemente todavía no genes como tales sino, quizá, alguna forma de ARN simple.

Todas las cadenas de las moléculas de la vida tienen, como hemos visto, átomos de carbono como eslabones de unión: sin carbono la vida es imposible. Pero la unidad vital por excelencia es la célula, que requiere para formarse muchas de esas moléculas prebióticas formadas por cadenas de moléculas simples unidas a través del carbono. La inmensa mayoría de los seres vivos, desde el inicio mismo de la vida, constan de una sola célula. Lo que significa que, a pesar de su tamaño microscópico, la célula es realmente compleja a escala molecular: tiene forma cerrada, limitada por una especie de piel, la membrana, que solo deja pasar aquellos compuestos químicos, disueltos en agua, que le interesan a su metabolismo. Además cuenta en su interior con numerosos corpúsculos, orgánulos y macromoléculas, incluidos los genes que caracterizan a su especie y que garantizan su metabolismo, y las proteínas, grandes moléculas que realizan todas las labores necesarias para que ese metabolismo mantenga con vida a la célula. Y, finalmente, posee la capacidad de reproducirse gracias a los genes que se desdoblan para traspasarlos a la descendencia antes de morir. La reproducción celular es una forma de inmortalidad, pero solo de los genes que caracterizan a cada especie.

A partir de restos fosilizados sabemos hoy calcular la fecha de aparición de las primeras células con vida autónoma: hace unos 3850 millones de años. Aquellas primeras células vivientes, que hoy clasificamos en el dominio de las arqueas, eran capaces de reproducirse y metabolizar —es decir, fabricar— proteínas y material genético.

En suma, los átomos básicos de la vida proceden de las estrellas (supernova anterior al Sol, y Sol naciente); y las primeras células vivas se construyeron al azar en los mares terrestres unos centenares de millones de años después de aparecer la Tierra como rescoldo de ese Sol naciente.

Lo que significa que somos, todos los seres vivos, hijos de las estrellas y del azar. Y, como veremos, la posterior evolución desde las primeras arqueas hasta los seres vivientes cada vez más complejos y diversos también siguió rigiéndose por el azar, sumado a la necesaria adaptación al medio casi siempre hostil, mediante la selección natural que hacía desaparecer a los menos dotados y perpetuaba la descendencia de los mejor dotados.

Algunas pensarán que esa idea es frustrante: hijos de las estrellas, del azar, de la necesidad… Para otros quizá sea sencillamente maravilloso que hoy seamos capaces de averiguar y comprender semejante proceso.

Aquellas primeras arqueas, que eran como bacterias muy primitivas, acabaron por tener compañeras algo más complejas, las bacterias mismas. Luego se formaron, muchísimo más tarde (2000 millones de años después) otras células mucho más complejas que desarrollaron capacidades hasta entonces desconocidas.

Desde el principio mismo, hace unos 3850 millones de años, todas esas células eran obviamente marinas y poseían la capacidad de utilizar la energía que adquirían del entorno para sus labores metabólicas internas y para reproducirse.

Las primeras bacterias, las cianobacterias, que comenzaron a aparecer hace unos 3500 millones de años, podían utilizar la energía solar para sus procesos químicos gracias a la clorofila. Y las células más evolucionadas, hace unos 2000 millones de años, pudieron aislar su material genético en un orgánulo interior de la célula, el núcleo, preservando la identidad genética de manera más eficaz y permanente. Muchísimo más tarde aparecerían los primeros seres multicelulares, y solo hace unos 400 millones de años algunos de ellos conquistaron tierra firme.

Algunos autores llegaron a aventurar en la segunda mitad del siglo XX una teoría según la cual aquellas primeras moléculas vivas no se formaron en los mares terrestres sino que pudieron llegar desde el lejano espacio a lomos de cometas y meteoritos. Esa teoría, llamada panespermia cósmica —expresión culta de origen griego que podríamos traducir por «fertilización generalizada de origen cósmico»—, fue defendida por Fred Hoyle y otros astrónomos heterodoxos, basándose en que el nacimiento de la vida compleja en los mares terrestres era enormemente improbable.

Eso es cierto. Pero esa bajísima probabilidad no significa imposibilidad. Y si aplicamos las leyes del azar, por improbable que sea un proceso, este puede ocurrir con mucha «suerte» (o sea, mucha casualidad) y también con una repetición casi infinita del proceso, que aumente estadísticamente el margen de probabilidades favorable.

Y en la Tierra naciente, descartando la casualidad —o quizá no, porque las casualidades existen—, es obvio que hubo a disposición de ese proceso tan improbable millones y millones de años, y billones y billones de reacciones químicas en un sustrato favorable, que era el agua del mar con muchos elementos minerales disponibles y una notable energía para producir todo tipo de resultados.

¿Por qué buscarle, pues, tres pies al gato? Si las moléculas orgánicas complejas vinieron del espacio, también debieron de formarse en algún otro sitio. Pero lo malo es que no tenemos ni idea de cuál pudo ser ese sitio. En cambio, en los mares de la Tierra la posibilidad, por improbable que fuera, es muy real.

¿QUÉ ES EXACTAMENTE LA VIDA?

Definir la vida no es fácil. Podemos decir que un ser vivo es algo que nace, se desarrolla, se reproduce y muere. Pero si tomamos una escala de tiempos convenientemente largos, una montaña también hace eso: nace, se desarrolla, da lugar a otras montañas, acaba desapareciendo… Ese tipo de vida geológica, o geovida, requiere miles y millones de años en lugar de los meses y años, o a veces solo unos días, que requieren las diversas formas de vida conocidas, la biovida.

Todo podría ser, pues, una cuestión de duración. Hay animales que apenas viven unas horas, como las moscas efímeras, pero también hay seres vivos muy longevos, como los árboles milenarios: uno de ellos es el famoso drago de Icod de los Vinos, en Tenerife. Que sepamos, ningún individuo vive un millón de años, pero sí hay especies que casi sin cambios han transmitido sus genes de padres a hijos durante cientos de millones de años. En ese sentido, la biovida de las especies —no la de los individuos— sí es similar a la geovida…

Otra característica, esta vez negativa, de la vida es la muerte: hasta donde sabemos, todo lo vivo acaba muriendo. ¿Podríamos entonces definir la vida como la «no muerte»… en un instante dado? Quizá sea inútil, porque al final los individuos de cada especie mueren para que sobrevivan los genes de esa especie.

La vida existe porque intercambia energía y materia con el entorno, y eso provoca un constante cambio de los elementos de cada ser vivo; al conjunto de esas reacciones ordenadas con un fin concreto, que en última instancia es la reproducción, lo llamamos metabolismo. En cambio, cuando el individuo muere, ese intercambio se mantiene pero se desordena; de hecho, todos los constituyentes del ser vivo siguen existiendo después de su muerte, pero organizados de forma muy distinta.

Y es que los átomos son, por así decirlo, independientes; es decir, no tienen por qué «alimentarse» para subsistir. Tienen toda la materia y toda la energía que necesitan para ser ese mismo átomo durante mucho tiempo, a veces millones de años; en el caso de los átomos de hidrógeno, desde el mismo Big Bang. En cambio, todos los seres vivos están organizados de tal modo que necesitan intercambiar energía y materia con el entorno de forma ordenada si quieren seguir vivos.

Cualquier organismo es, pues, un lugar de tránsito de toda clase de átomos y moléculas que entran y salen de él, intercambiando energía en diversos procesos; todo ello es imprescindible para seguir estando vivo. Por ejemplo, los animales inhalan gases del aire (el oxígeno que requiere su respiración celular), ingieren alimentos minerales, animales y vegetales para obtener moléculas imprescindibles (ácidos grasos, proteínas, carbohidratos, agua y sales minerales…), y realizan además muchas otras funciones intercambiando átomos y moléculas con el entorno y en su interior.

Todas esas funciones metabólicas van transformando los organismos de forma permanente, y desde el inicio mismo de su existencia: los seres humanos, por ejemplo, crecemos a partir de una sola célula (un óvulo fecundado por un espermatozoide), nos convertimos en el organismo complejísimo con múltiples órganos y tejidos que somos al nacer, luego vamos cambiando de aspecto y de tamaño según pasa el tiempo, se nos cae el pelo o engordamos, la piel se transforma, enfermamos… Pero nada de ello es necesario: son solo accidentes de un recorrido que comenzó con la gestación y terminará en la muerte, cuando se desorganiza tan complejo edificio y se detienen definitivamente estos intercambios con el mundo exterior, para ir disolviendo los componentes moleculares en el aire y el suelo.

Si calentamos una piedra al fuego y luego la dejamos en medio del campo, acaba por enfriarse, equilibrando su temperatura con la del entorno. Al calentarla habíamos desplazado su equilibrio térmico, es decir, energético; y, al dejar de hacerlo, ella sola tiende a recuperar dicho equilibrio anterior. Eso es propio de los objetos inertes. En cambio, muchos organismos complejos mantenemos ese desequilibrio, en cierto modo constantemente desequilibrado, hasta nuestra muerte; por ejemplo, el metabolismo mantiene calientes a muchos animales, sea cual sea la temperatura del entorno.

Pero con la muerte, los elementos constituyentes del organismo vuelven al equilibrio con el entorno; y el cuerpo se enfría desde los 37 grados vitales hasta alcanzar la temperatura del entorno. Si es un ambiente gélido, se mantendrá sin grandes cambios durante mucho tiempo; congelado, pero muerto (o sea que, si lo descongelamos, obtendremos un organismo completo y bien conservado, pero muerto). Por eso congelar nuestro cadáver con la esperanza de que en el futuro nos despierten y nos curen de la enfermedad que nos mató no deja de ser absurdo; costoso y solemne, pero absurdo.

Las células más primitivas que comenzaron a poblar los mares terrestres hace 3850 millones de años eran minúsculas, de tamaño microscópico. Pero aun así su tamaño era ya gigantesco comparado con los átomos y las moléculas que las componían. Si un átomo es como una cabeza de alfiler, una célula es como una casa. En una sola célula elemental de aquellas hay muchos más átomos que seres humanos en toda la Tierra. Y todos esos átomos, así como las moléculas simples y complejas de las que forman parte, desempeñan un papel en la fábrica vital que es la célula. Otra cosa es que ignoremos muchas de esas funciones a escala atómica, precisamente por su reducido tamaño. Aunque algunas cosas se van sabiendo; de momento, la biología molecular ya es capaz de modificar grandes moléculas, como por ejemplo las que conforman los genes. En un futuro no lejano la biología atómica quizá venga a asombrarnos con sus proezas.

Una célula, incluso la más simple, es una especie de fábrica viviente, con un servicio de acogida de las materias primas procedentes del exterior, cadenas de montaje en las que se elaboran nuevas moléculas, almacenes en los que se guardan los planos de montaje y algunos elementos valiosos de reserva, e incluso mensajeros que viajan entre las diferentes secciones de trabajo con informaciones de todo tipo. También hay un servicio de limpieza que elimina hacia el exterior los desechos inservibles, y un servicio de inspección para velar por el correcto funcionamiento del conjunto, para el que trabajan agentes reparadores de las moléculas dañadas en la estructura exterior, la membrana o los orgánulos del interior, incluidos los genes…

Además de hacer todo eso con el fin de garantizar su supervivencia, el sistema celular es capaz de copiarse a sí mismo, es decir, reproducirse. Las instrucciones, guardadas en el almacén, se desempolvan de vez en cuando para poner en marcha un proceso en el que todas las instrucciones (contenidas en los genes) se copian por partida doble, para luego dividirse en dos conjuntos idénticos, en el que los orgánulos y los demás componentes también se copian en una segunda versión idéntica. Y así es como la célula hija aparece como una célula idéntica a la célula madre, capaz de realizar las mismas funciones. Y entonces la célula madre, envejecida, se suicida en un proceso llamado apoptosis.

Un proceso afortunado. Si una célula de piel, cuya duración es de menos de un mes, no se reprodujera en células hijas idénticas, la piel dejaría de ser piel.

Pero para que todos estos procesos tengan lugar, las células necesitan mucha energía y, además, materias primas abundantes. Por eso requieren aportes constantes desde el exterior. Si faltan recursos, nace inmediatamente la competencia entre células para conseguirlos de la mejor manera posible. De la necesidad, los seres vivos pasan a la competencia.

En cambio, las partículas elementales, los átomos y las moléculas no tienen necesidades; existen y punto. Es cierto que cuando les afectan los cambios externos (de temperatura, por ejemplo) sí que pueden reaccionar; pero cuando no existen esas influencias del exterior, ahí están durante miles y millones de años.

Los sistemas tan complejos como los seres vivos son en cambio frágiles y vulnerables, requieren protección ante los cambios exteriores físicos o químicos, tienen que competir por los recursos con los que sobrevivir, han de adaptarse a esas condiciones precarias y, de todos modos, al final mueren.

La vida no lo tuvo nunca fácil; quizá por eso desarrolló por sí misma unos mecanismos de supervivencia que a veces resultan asombrosos. Para esa adaptación, algunas de las propiedades de la célula, adquiridas casualmente, pudieran resultar más favorables que otras; las células que las poseían podían sobrevivir ante un daño sobrevenido, y transmitir sus genes a la descendencia. Otras células desaparecían y con ellas su linaje, que quedaba extinguido.

En un entorno hostil, suele ser mejor moverse que quedarse quieto, aunque no siempre. Es mejor tener caparazón que estar inerme sin protección de los órganos vitales, pero en algún caso quizá no. Es mejor percibir el entorno con claridad que vivir ignorante, por ejemplo para distinguir bien una posible presa de un enemigo potencial… Y así sucesivamente.

Y eso fue lo que vino ocurriendo desde hace casi 4000 millones de años. Toda una larguísima serie de evoluciones constantes, sin programación previa, fruto del azar ejercido a través de unas mutaciones genéticas y, a la larga, morfológicas, que iban produciendo cambios, con los que a veces se perfeccionaban características débiles del ser vivo que hubieran dificultado su supervivencia.

Ese proceso fue esencialmente submarino porque, durante unos 3500 millones de años (o sea, hasta hace poco más de 400 millones de años), la vida fue exclusivamente monocelular y en los mares. Lo que no impidió que esas células vivas fueran adquiriendo características cada vez más diversas. Ya hemos visto que el primer paso fue el de las arqueas, o bacterias primitivas. Vinieron luego las bacterias propiamente dichas, el segundo dominio de la vida, que comenzó a desarrollarse hace unos 3000 millones de años; las más antiguas de aquellas bacterias (más evolucionadas y especializadas que las arqueas) poseían ya una asombrosa capacidad, la fotosíntesis, gracias a la presencia en la célula de un pigmento llamado clorofila con el que podía romper, gracias a la energía del Sol, las moléculas del dióxido de carbono del aire (CO₂, o sea dos átomos de oxígeno y un átomo de carbono). Estas bacterias fotosintéticas (cianobacterias) incorporaban el carbono a su propia biomasa y expulsaban el oxígeno sobrante a la atmósfera, como el desecho corrosivo e indeseable que es.

De hecho, estas primeras bacterias fueron las iniciadoras de la primera contaminación de los seres vivos a la naturaleza: desde entonces comenzó a proliferar en el aire el oxígeno, letal para la vida. Debe quedar claro que, para la vida, el CO₂ es esencial y, en cambio, el oxígeno es fatal. Lo curioso es que hoy el oxígeno nos parece vital a algunos seres vivos, pero es porque nos hemos adaptado a él desde que hace unos 400 millones de años nuestros antepasados salieron del mar para vivir dentro del aire, sobre el suelo. Pero sigue siendo un gas oxidante, o sea corrosivo.

De hecho, hace 2500 millones de años abundaban tanto las cianobacterias y otras células con clorofila que el oxígeno comenzó a hacerse notar en la atmósfera. Hoy supone algo más del 21% del aire, frente a un 78% de nitrógeno, casi un 1% de argón y, en promedio sumamente variable, casi un 1% de vapor de agua. En cambio, otros gases del aire solo suponen porcentajes mínimos; por ejemplo, el CO₂ (que fue absolutamente esencial para la existencia de la vida compleja, y sigue siéndolo hoy al fertilizar a las plantas verdes) supone ahora solo un 0,040% de la atmósfera. Lo que no impide, dicho sea de paso, la voz de alarma mundial, quizá excesiva, en torno a su incremento desde el 0,035% de hace un siglo al actual 0,040%, por su posible influencia en el cambio climático.

En esa larguísima transición entre la vida primitiva, de larguísima duración y en perpetuo cambio, y la vida compleja, mucho más reciente y aún más cambiante, el juego de lo posible nunca fue y nunca será un juego equilibrado y plácido, sino una actividad enloquecida y frecuentemente mortal.

Es casi imposible estimar cuántas especies vivientes han poblado el planeta Tierra desde las primeras arqueas. Ni siquiera sabemos con exactitud cuántas especies de seres vivos hay en la actualidad, aunque creemos que se conocen casi un millón y medio de especies en los diversos dominios y reinos. Pero deben de existir muchas más; los expertos estiman que el total de especies actuales pudiera muy bien superar los diez millones. Basta con pensar que solo los insectos conocidos suman ya 750 000 especies diferentes.

Debe quedar claro que cuando hablamos de especies no estamos hablando de individuos; una especie puede muy bien tener pocos o muchísimos individuos. Por ejemplo, la especie humana, que es solo una, cuenta hoy con 7300 millones de individuos. Los individuos de una misma especie tienen los mismos caracteres genéticos en todas sus células; quizá por eso suelen constituir poblaciones que, a su vez, pueden agruparse en grandes comunidades. Varias de estas comunidades pueden coexistir en un mismo ecosistema. Y un conjunto de ecosistemas se denomina bioma; todos los biomas de la Tierra forman la biosfera.

Las poblaciones y comunidades de seres vivos suelen tener una finalidad compartida, normalmente relacionada con la supervivencia de la especie. En esas agrupaciones surge a veces un orden rígido, como en el caso de las colmenas, o bien imperan normas aparentemente desordenadas pero que persiguen una finalidad muy bien delimitada, como en el caso de un hormiguero, para insectos, o de una ciudad moderna, para los seres humanos.

Cuando hablamos de la evolución y proliferación de la vida, sobre todo a partir de la explosión de biodiversidad del Cámbrico, podría pensarse que ese recorrido fue aceptablemente lineal y siempre creciente. Y sería una impresión falsa; los científicos han podido determinar que, desde el Cámbrico, hace 540 millones de años, la biodiversidad ha ido evolucionando sin parar, extinguiéndose una enorme cantidad de seres vivos que nunca más existirán en la Tierra y que nunca conoceremos, pero apareciendo muchos otros, quizá más numerosos.

En general, esa extinción de algunas especies era bastante lenta; por ejemplo, cada millón de años transcurrido veía extinguirse alrededor de media docena de familias de animales marinos, con sus correspondientes géneros y especies. Esta desaparición por causas más o menos «naturales» tuvo, en contadas ocasiones, periodos breves mucho más catastróficos, igualmente «naturales» (lo ponemos entre comillas porque obviamente no había seres humanos para aportar una nota que hoy llamaríamos «artificial»). Esos periodos se conocen como extinciones de biodiversidad.

Muchos naturalistas y ecologistas bien intencionados quieren creer, de manera más o menos voluntarista, que la naturaleza es una especie de superdiosa, por lo que cualquier atentado a su integridad es, en cierto modo, «inmoral». Es frecuente escuchar afirmaciones del estilo de «la naturaleza no se equivoca». Sobreentendiendo que los que sí nos equivocamos somos las personas… como si nosotros no fuéramos naturales…

Pero parece bastante evidente que la naturaleza sí que se «equivoca». Y mucho. Las mutaciones son equivocaciones y no otra cosa. La mayoría de ellas son inviables, y los individuos que las sufren mueren o dejan de reproducirse. Pero algunas, muy pocas, resultan beneficiosas y la especie sale reforzada; es decir, mejor adaptada a los posibles cambios ambientales.

En suma, si los seres humanos somos monos listos, y no dinosaurios listos, o gusanos listos, es porque hace 65 millones de años la casualidad hizo que un enorme meteorito chocara contra la Tierra y extinguiera a la mayor parte de los seres vivos, incluyendo aquellos poderosos y ya muy evolucionados dinosaurios. En cambio ese cataclismo le perdonó la vida a algo parecido a unos mamíferos pequeños, de los que millones de años más tarde derivarían los primates; también se salvaron, por ejemplo, las ranas —¿por qué las ranas y no los grandes saurios, si no es por casualidad?—. Y, desde luego, sobrevivieron las bacterias e incluso las arqueas, que están en el planeta desde hace más de 3500 millones de años.

En suma, no parece que haya ningún designio previo en la evolución de las especies vivientes, ningún diseño de lo que «debería» ocurrir. Simplemente se puso en marcha hace casi 4000 millones de años un mecanismo capaz de reproducirse y perpetuarse, aunque para ello hiciera falta, paradójicamente, que los individuos tuvieran que morir o sufrir mutaciones para adaptarse al entorno.

Hoy, en pleno siglo XXI, la mayoría de los expertos acepta una nueva clasificación de todos los seres vivos conocidos en tres dominios: arqueas, bacterias y eucarias. Cada dominio tiene diversos subgrupos, sobre todo las eucarias que se subdividen en cuatro reinos, quizá por mantener nomenclaturas anteriores. Por debajo existen otras subdivisiones hasta llegar a las especies, que se nombran en latín con un nombre, el género (en mayúscula) y la especie (en minúscula). Por ejemplo, Homo sapiens.

En cada reino de las eucarias (protistas, animales, vegetales y hongos) existen luego otras subdivisiones; partiendo de lo más general a lo más particular, son filo, clase, orden, familia, género y especie.

Por ejemplo, el Homo sapiens pertenece al dominio eucaria, reino animal, filo cordados, clase mamíferos, orden primates, familia homínidos, género homo, especie sapiens. A veces se intercalan grupos intermedios; por ejemplo en nuestro caso hay una superfamilia de hominoideos por encima de la familia de los homínidos. Y debajo de esta se distingue una tribu de homininos.

La ciencia taxonómica se hace cada vez más compleja conforme avanza la ciencia a la hora de determinar nuevos criterios genéticos y bioquímicos.

Veamos el esquema actual de la clasificación de la vida en la Tierra.

A. Dominio de las arqueas (archaea en latín): células procariotas.

Fueron los seres unicelulares más primitivos; su material genético estaba disuelto en la célula, no agrupado en un núcleo interior. Estas células se llaman, por esa razón, procariotas. Antes eran asimiladas a las bacterias (arqueobacterias), pero hoy se sabe que son diferentes desde el punto de vista bioquímico y genético. Todavía existen en la actualidad, en hábitats marginales; a veces en ausencia de oxígeno, con temperaturas muy elevadas o incluso en condiciones químicas muy extremas. Por eso muchas de estas arqueas suelen llamarse seres vivos extremófilos.

B. Dominio de las bacterias: células procariotas.

Incluye a todas las demás células procariotas, entre ellas las bacterias causantes de enfermedades, y prácticamente todas las demás bacterias del aire, el agua o el suelo. Suelen distinguirse tres grandes grupos, que bien podrían ser tres reinos, aunque esta expresión se reserva para las células eucariotas: eubacterias (la mayoría de las bacterias propiamente dichas), micoplasmas (las más pequeñas y muy elementales, la mayoría sin pared celular) y cianobacterias (las más antiguas, los primeros seres vivos fotosintéticos).

C. Dominio de las eucarias (en latín eukarya): células eucariotas, o sea con núcleo interior para preservar el material genético.

1.Reino de las protistas, o protoctistas.

El nombre viene del griego protos, primero. Suele definirse por exclusión: organismos vivos que no son animales, vegetales, hongos o bacterias. Comprende ocho filos: clorofíceas (algas verdes), crisofíceas (algas del plancton), feofíceas (grandes algas pardas), rodofíceas (algas microscópicas rojas), mastigóforos (unicelulares con flagelo o cola), sarcodarios o protozoos (unicelulares sin cilios ni flagelo), cilióforos (unicelulares con cilios), y esporozoos (unicelulares parásitos).

2.Reino de los hongos (fungi, en latín).

El nombre latino quizá deriva del griego sphongus, esponja. Son seres muy antiguos (más de 300 millones de años) y en su mayoría microscópicos. Algunos poseen organismos reproductores de gran tamaño (carpóforos, o setas). Este reino tiene dos filos: mixofíceas (mohos) y micofitas (hongos).

3.Reino de los vegetales (plantae, en latín).

Incoluye a todas las plantas verdes multicelulares. Se divide en dos tipos o divisiones: briofitas (vegetales simples sin tallo ni raíces, como los musgos) y traqueofitas (con raíz, tallo y hojas, con o sin flores).

4.Reino de los animales (animalia, en latín).

Su nombre procede del latín anima, alma. Los perros, gatos, vacas, etc., son animales pero pertenecen solo al tipo o filo de los cordados (que incluye aves, peces, anfibios, reptiles y, por supuesto, mamíferos). El reino animal tiene otros ocho tipos más: poríferos (esponjas), celenterados (medusas), platelmintos (gusanos planos), asquelmintos (lombrices), anélidos (gusanos con anillos), equinodermos (estrellas de mar), artrópodos (crustáceos, arácnidos e insectos) y moluscos.

XV

¿QUÉ NOS DEPARA EL FUTURO?

LA INTELIGENCIA: VENTAJA… O INCONVENIENTE

Lo habitual es considerar que la inteligencia —adquirida en un lento proceso a partir de algunos de aquellos antepasados que compartimos con los monos actuales— no puede ser más que una ventaja evolutiva.

Antes de entrar a analizar eso que, de puro evidente, pudiera incluso no ser del todo cierto, cabe preguntarse cómo es posible que, durante los 3850 millones de años transcurridos desde las primeras arqueas, los seres vivos hayan podido evolucionar en millones y millones de especies de todo tipo sin que ninguna de ellas, en todo ese tiempo inimaginablemente largo, haya conseguido ser inteligente, hasta nosotros. Eso sí, nadie en la biosfera puede discutirnos el pomposo nombre de Homo sapiens sapiens, o sea humanos doblemente sabios, o sabios «al cuadrado».

Es indiscutible que la inteligencia ha supuesto una etapa crucial en toda esa evolución de la biodiversidad del planeta Tierra. La vida, tal y como aquí existe, es sumamente exótica en el Cosmos; eso no quiere decir que no pueda existir en algún remoto lugar, aunque sí resulta altísimamente improbable que lleguemos siquiera a enterarnos.

Pero que, además, esa vida alcance la inteligencia, un proceso que en la Tierra requirió nada menos que 3850 millones de años, no solo lo hace altísimamente improbable sino casi imposible.

No es fácil definir la inteligencia humana, pero sí lo es distinguir dónde no está. Por ejemplo, no tiene sentido interrogarse por la inteligencia de las bacterias o de los animales menos evolucionados, porque un requerimiento esencial es la existencia de un sistema nervioso complejo, controlado por un elemento central, el cerebro. Podemos, pues, partir de los animales que tienen al menos eso, un cerebro complejo. Básicamente, los mamíferos; y dentro de ellos, aquellos con quienes compartimos los antepasados comunes más recientes, o sea los chimpancés y los bonobos. Hay quien dice que los perros o ciertas aves como los córvidos, o los delfines, son inteligentes. Pero nunca han creado una cultura, ni instrumental ni intelectual o artística. Ni siquiera nuestros primos hermanos los primates más evolucionados.

La creación de cultura caracteriza a la inteligencia. Otra cosa es lo que seamos capaces de hacer con los elementos de esa cultura; muchos de ellos los empleamos en bien propio y, de rebote, de la especie a la que pertenecemos. Pero otros obviamente no; por ejemplo, la invención y fabricación de armas cada vez más potentes y destructivas. La inteligencia, aquí, comete un exceso tal que acaba siendo indeseable para la biosfera en su conjunto.

Lo interesante quizá sea el análisis de cómo algunos primates de hace bastantes millones de años pudieron evolucionar hasta llegar a ser humanos. Es sabido que hace 65 millones de años un cataclismo cósmico —se cree saber ya que fue un cometa o un meteorito enorme, que se estrelló en la zona del actual Yucatán y golfo de México— provocó un largo e intenso invierno global que extinguió dos tercios de la biodiversidad existente. Fue el final de los grandes saurios, pero en cambio le dio una oportunidad a los pequeños mamíferos que consiguieron sobrevivir, algunos de los cuales evolucionaron hasta los monos y luego los comunes antecesores de los primates y los humanos actuales: los primeros mamíferos antropomorfos —es decir, con un cuerpo que recuerda bastante al de los humanos actuales—, aparecidos hace apenas 25 millones de años.

Un lento camino evolutivo convirtió luego a algunos de esos primates antropomorfos en hominoides, luego algunos de estos evolucionaron hasta los homínidos que se escindieron, a su vez, en póngidos (precursores de los actuales orangutanes) y hominínidos, los cuales, finalmente, se separaron en dos tribus, los gorilinos (precursores de los actuales gorilas) y los homininos; esto último ocurrió hace unos 8 millones de años. Luego, hace unos 5,5 millones de años esos homininos se escindieron en el género Pan (precursores de los chimpancés y bonobos actuales) y el género homo (precursores de los humanos).

Es probable que la aparición de los primates antropomorfos hace algo más de 25 millones de años se debiera a cambios climáticos duraderos en muchas de las regiones africanas en las que vivían, con predominio del frío y la sequía, en contraste con la bonanza climática de la época de los dinosaurios. Esa fue una característica climática habitual en los últimos 65 millones de años, a lo largo de los cuales el planeta fue progresivamente enfriándose hasta alcanzar las grandes glaciaciones de los últimos dos millones de años. Este periodo más reciente de nuestra historia, antiguamente dividido en Era Terciaria y Era Cuaternaria, se unifica hoy en la Era Cenozoica; sus épocas finales fueron el glacial Pleistoceno y el periodo templado actual, el Holoceno, iniciado hace unos 11 000 años. El Holoceno es una breve, por ahora, excepción al clima predominantemente gélido de los últimos millones de años.

El enfriamiento en África de hace diez a quince millones de años planteó una exigencia biológica de gran impacto para algunos primates, que se quedaron sin árboles y tuvieron que adaptarse a un entorno más difícil. Eso forzó la prevalencia, por azar, de mutaciones que favorecieran la posibilidad de moverse no ya de árbol en árbol sino también por el terreno llano y arbustivo de las sabanas que iban apareciendo al retraerse la jungla con la sequía y el frío. Tuvieron que aprender, poco a poco, a andar.

Por esa época, hace 8 a 15 millones de años, ya había antecesores de los actuales monos también en las regiones tropicales de América del Sur y de Asia; mediante estudios muy recientes de evolución molecular se cree hoy que la aparición de los primates en general se produjo mucho antes de lo que se pensaba, quizá en el Mesozoico (en el Cretácico tardío de la antigua Era Secundaria). En esa época, hace unos 100 millones de años, comenzó a disgregarse Pangea, el supercontinente que agrupó a todas las tierras emergidas desde hace 300 millones de años, desgajándose Sudamérica de África. Quizá algunos primates evolucionados pudieron pasar de un continente a otro, proliferando en la enorme isla viajera que llegó al lugar donde se encuentra ahora, hace unos 25 millones de años. En todo caso, sabemos que los primates que hoy llamamos simios, antropomorfos o simplemente monos, abundan en el Oligoceno en África y en otros lugares, desde hace 25 a 30 millones de años.

Un paréntesis: aunque ahora se hable del tema como una insólita novedad llena de dramatismo futuro, ya vemos que los cambios climáticos jugaron un papel esencial en la evolución de la vida, sobre todo de los primates, para acabar influyendo luego, quizá decisivamente, en la aparición de la inteligencia al final del Pleistoceno. Cuando llegó la bonanza del Holoceno, hace unos 11 000 años, los humanos cavernícolas o de Cro-Magnon eran ya igual de inteligentes que nosotros.

Aquel enfriamiento progresivo también propició la formación de los dos casquetes de hielo en los polos. La Antártida, que había estado unida a la India y a Australia en el último gran continente de Gondwana, se fue desplazando desde hace casi 100 millones de años hacia el polo Sur, donde se instaló más o menos hace 40 millones de años. Pero no inició su general congelación hasta bastante después, en esa misma época que estamos comentando, hace unos 25 millones de años. En cambio, el polo Norte, que es marítimo, solo tiene hielos perpetuos desde hace menos de 4 millones de años. Todo ello, producto del progresivo enfriamiento del clima terrestre en la Era Cenozoica.

Naturalmente, no fueron procesos progresivos sino salpicados por múltiples alternancias entre los prolongados periodos de frío y los más breves de temperaturas más benignas. Un proceso que se conoce bien para los dos últimos millones de años del Pleistoceno, y que debió de incidir de forma quizá decisiva en la evolución no solo de los humanos primitivos, sino en las demás especies vivientes.

La congelación de los polos y de los glaciares de alta montaña en latitudes templadas tuvo una consecuencia curiosa: un notable descenso del nivel del mar, que se calcula en torno a los cien metros. Y en África, hubo un nuevo retroceso de la densa selva tropical para volver a dejar grandes extensiones de sabana, con más arbustos que árboles; igual que había ocurrido hace 25 millones de años.

Pero en ese momento, hace casi tres millones de años, la selva estaba habitada por los antepasados de los actuales gorilas y chimpancés, que no evolucionaron apenas porque vivían confortablemente en sus zonas arbóreas. En cambio, como hemos visto, hace 25 millones de años algunos de los antecesores comunes de todos ellos, y de los seres humanos, se habían atrevido a afrontar los riesgos de la sabana donde sus habilidades arbóreas no les iban a servir de gran cosa, y donde además el alimento era mucho menos asequible y abundante. Eso les hizo evolucionar para dar especies de primates cada vez más próximos a nosotros, que no solo acabaron andando sino también fabricando útiles y creando algún tipo de cultura incipiente.

Por ejemplo, los australopitecos, que manejaban con destreza las manos, andaban muy bien por el suelo, aunque todavía usaban muy bien las cuatro patas, y poseían una excelente visión tridimensional. Eran de pequeña estatura y su cerebro era tres veces menor que el nuestro actual. Los ancestros de los gorilas y los chimpancés, en cambio, ya habían retornado por esa época (hace unos 3 a 5 millones de años) a la selva que aún sobrevivía en la región ecuatorial de África, que siempre fue, y sigue siendo, mucho menos sensible a los cambios de clima que las regiones templadas y polares. Y allí, en la cómoda selva que les cobijaba y nutría, evolucionaron mucho menos que los australopitecos; estos tuvieron una larga existencia y se dividieron en diversos géneros distintos, de los que algunos viajaron fuera de África. Pero acabaron extinguiéndose hace poco más de un millón de años; en paralelo habían surgido unos seres humanos que ya poseían notables habilidades y a los que por eso llamamos Homo habilis.

El Homo habilis probablemente existió desde hace casi dos millones de años; era de mayor tamaño que los australopitecos, con la cara más plana, y el cerebro casi el doble de grande (algo menos de un litro, el nuestro actual es de un litro y medio). Su habilidad se debía a que sus manos evolucionadas podían construir y tallar la piedra y la madera para conseguir utensilios y herramientas.

Esto de las herramientas parece crucial: los artefactos fabricados en aquellas remotas épocas dicen mucho del grado de «hominización» de sus autores. Además, nos son hoy de enorme utilidad, porque solo tenemos restos de huesos y de herramientas para clasificar y conocer a nuestros antepasados.

El siguiente escalón —la evolución no fue continuada sino que hubo muchos cruces entre grupos de homínidos u homininos—, fue el Homo erectus, que existió hace un millón de años, quizá más, y durante medio millón de años. Era ya bastante alto, entre 1,60 y 1,70 metros, pero su cerebro seguía siendo parecido al del humano hábil. Parece que estos humanos erguidos fueron los primeros en conquistar el fuego y, aprender a encenderlo. Antes ya se sabía cómo usarlo, pero no cómo producirlo.

Por aquella época aún quedaban australopitecos de dos tipos, gráciles y robustos; pero también había humanos hábiles. Y luego hubo incluso humanos erguidos, quizá los más inteligentes. Estos no trepaban casi a los árboles y se convirtieron en buenos cazadores y en constructores de cabañas primitivas. Inventaron el hacha de dos caras regulares, el bifaz.

El fuego debió de tener una influencia enorme en la vida de los primeros hombres listos erguidos; hay pruebas de su uso generalizado desde hace más de medio millón de años, lo que significa que calentaban e iluminaban sus viviendas y cuevas (eran épocas de intensas glaciaciones), y sobre todo descubrieron la gastronomía. Es este un tema mucho menos baladí de lo que parece: cocinar y comer caliente pudo convertirse en un rito compartido, un placer en común en lugar de un mero acto de supervivencia. Aprender a cocer y asar los alimentos debió de suponer más de una sorpresa agradable, sin contar con el aprovechamiento muy superior por ejemplo de las proteínas en alimentos cocinados sobre los crudos. Esto debió de repercutir, sin duda, en una mejora de la calidad pero sobre todo de la cantidad de vida de aquellas especies.

No sabemos cómo hablaban, si lo hacían. Si nosotros somos capaces de articular palabras es porque tenemos una determinada posición de la laringe y la faringe en la garganta, de la que carecen aún los monos actuales. Sin duda, la evolución desde los homínidos hasta el hombre sabio tuvo mucho que ver con esta adaptación progresiva de los órganos relacionados con la voz.

Es probable que el Homo erectus pudiese ser capaz ya de hablar de forma muy rudimentaria; tenían ya cierta cultura instrumental y probablemente intelectual, y debió de inventar sonidos para designar la creciente variedad de elementos que iba creando su cultura incipiente. Aunque probablemente lo haría a base de gritos, gruñidos, gestos, silbidos, muecas y ruidos guturales diversos.

Algunos grupos de humanos erguidos fueron muy viajeros, incluso llegaron a Asia y puede que a América a través de un todavía inexistente estrecho de Behring. De hecho, en Asia duraron más que en África y Europa, hasta hace algo menos de medio millón de años. En Europa y en otros lugares ya no había hombres erguidos pero sí otras especies como, por ejemplo, el hoy famoso Homo antecessor de Atapuerca, que seguramente derivó de otra especie anterior, el Homo ergaster.

Alguna de ellas pudo dar lugar más tarde a los neandertales, hace unos 200 000 años (desaparecieron hace solo 30 000 años) y, por otro lado, al Homo sapiens (hace menos de 100 000 años hasta nuestros días).

Y así llegamos al Holoceno, la época de bonanza climática que propicia la salida de las cavernas del hombre doblemente sabio para acabar desarrollando, en muy poco tiempo —al menos, si lo comparamos con los anteriores periodos—, una cultura intelectual, instrumental y artística fuera de serie. Y conseguir un desarrollo económico inimaginable, favorecedor de una proliferación sin duda excesiva de la especie.

La fase final del Pleistoceno, más o menos el último medio millón de años, se conoce como Paleolítico (porque aparecen las primeras culturas primitivas del tallado de la piedra por los Homo habilis y erectus). Al acabar hace 11 000 años la última glaciación, se inicia el Holoceno, dividido en Mesolítico (hasta hace 7500 años), Neolítico (hasta hace 5000 años), Edad del Bronce (hasta hace 3000 años) y Edad del Hierro, desde entonces hasta nuestro días, aunque además de hierro y acero hemos llegado a obtener en los últimos decenios todo tipo de nuevos materiales.

Los climas variaron a lo largo del Holoceno, porque el cambio climático es un acompañante asiduo de otros cambios que también ocurrieron y ocurren en nuestro planeta desde que es planeta, pero manteniéndose en una bonanza más que notable, al menos en contraste con los rigores de los anteriores 50 000 años de la última glaciación del Pleistoceno.

Las tribus humanas de cazadores y recolectores durante esas épocas de frío glacial comienzan a salir de las cavernas y descubrir nuevos horizontes, iniciando así un rápido aprendizaje que acabaría dando lugar a las ciudades, la ganadería, la agricultura… y la música, la escultura, la escritura. Y, desde luego, la astronomía y las matemáticas.

En todo caso, es obvio que el Holoceno cálido y lluvioso ha sido enormemente favorable para la especie humana. Otra cosa es que haya quien piense que hubiese sido mejor para la biosfera, y quizá incluso para nosotros mismos, no haber llegado nunca al punto en que estamos hoy.

¿ADÓNDE VA TODO ESTO?

Hay quien piensa que la inteligencia ha sido, visto fríamente y con cierto distanciamiento, más una maldición que una bendición. No lo vemos así desde la confortable atalaya en la que vivimos los habitantes de los países ricos, pero quizá sí estuvieran de acuerdo muchos habitantes de los países pobres o en vías de desarrollo, y sin duda todos los que viven en los países más miserables del mundo, precisamente, oh paradoja, en África. Que fue la cuna de la humanidad inteligente.

Quizá también haya sido perjudicial para la biosfera, aunque no tenemos la más mínima tentación de seguir los pasos de James Lovelock (1919), con su hipótesis de la diosa Gea manifestada como un inmenso ser vivo auto-rregulado, una especie de madre naturaleza insertada en el planeta Tierra (una hipótesis romántico-mística que en español hemos traducido como Gaia, olvidando que «ai» suena como «e» en griego, como también ocurre en francés). Gaia no es más que la diosa Gea de siempre, la que dio nombre, por ejemplo, a la Geografía o la Geología, que no son Gaiografía ni Gaiología.

Porque nuestra inteligencia, propiciadora del desarrollo industrial reciente, es también la responsable del agotamiento de unos recursos minerales y energéticos irremplazables, y de la degradación preocupante de la superficie del planeta, mediante todo tipo de impactos negativos como la emisión de desechos y residuos tóxicos. Sin contar con las guerras, que siempre han ido de la mano de las sociedades humanas, en todas partes y en todas las épocas.

Puede que, por razones diferentes pero no contrarias a las conclusiones a las que llegaba Lovelock, la especie humana sea mucho menos defendible de lo que nos parece a nosotros, los ricos de este mundo.

Podríamos decir muchas cosas buenas y malas acerca del reciente devenir del ser humano y su progresivo desarrollo. Pero hay un fenómeno insólito que destaca hoy y que genera una enorme preocupación: la actual explosión demográfica de nuestra especie, fruto del acelerado desarrollo cultural, tanto instrumental (máquinas, revolución industrial y económica) como intelectual (científico, médico y artístico).

Durante la última glaciación y más tarde, en el Holoceno, el número de integrantes de la especie humana creció muy lentamente, e incluso retrocedió más de una vez. Y ello a pesar de que los hombres iban sabiendo cada vez más cosas y aplicaban esos saberes a todas las facetas de su actividad, desde las meramente naturales como la reproducción o la supervivencia, hasta las más abstractas, lúdicas y artificiales.

Todas las actividades humanas han tenido, desde el inicio del Holoceno, alguna repercusión ambiental que podría considerarse «contaminante». Se quemaban bosques, se atentaba ya de manera todavía incipiente contra la biodiversidad introduciendo monocultivos agrícolas y ganaderos, se emitían a la atmósfera gases tóxicos, se ensuciaban ríos y mares con toda clase de desechos; en suma, se iniciaba un proceso imparable de alteración del medio ambiente. Que hoy ha alcanzado cotas preocupantes.

Pero había al menos dos grandes diferencias en aquellas épocas remotas. Por una parte, el hombre del Holoceno, y hasta el siglo XVIII, consumía —insistamos en el hecho de que aquí consumir significar transformar en provecho propio— energía de manera muy moderada: en promedio, el uso de energía per cápita apenas superaba la energía muscular que el propio ser humano era capaz de proporcionar por sí mismo.

Por otra parte, el número total de seres humanos en el planeta Tierra era todavía muy reducido; hoy se estima que hace unos 5000 años la población humana era de apenas cien millones de individuos. Y apenas se dobló, con altibajos, en la época de Cristo: hace 2000 años había unos 200 millones de seres humanos. Luego aumentó hasta los 500 millones con la bonanza climática de la Edad Media, hace mil años, pero a partir de entonces volvió a descender, y al comenzar el siglo XVII la población mundial apenas llegaba a esa misma cifra de 500 millones. En los primeros albores de la Revolución Industrial, a comienzos del siglo XVIII, el número de humanos comenzó a aumentar un 0,3% por año; a ese ritmo, se hubiera duplicado en 250 años. Pero la Revolución Industrial iba a alterar decisivamente dos factores cruciales: el uso de la energía y el crecimiento de la población. Ambos están directamente relacionados con lo que hoy llamamos desarrollo económico, a costa de los bienes y recursos naturales.

Y el crecimiento tanto de la población como del consumo energético se hizo exponencial. Quizá sea hoy una de las peores amenazas que se ciernen sobre el propio género humano y los demás seres vivos del planeta. A más humanos y más consumo energético, más producción de residuos tóxicos, menos alimentos y agua dulce disponibles, y más impacto ambiental general.

Parece evidente que la inteligencia humana está detrás de todos esos cambios, bastante lentos en los primeros tiempos del Holoceno pero que se han acelerado de manera casi explosiva en los últimos dos siglos. Y no parece razonable criticar tales cambios: todos, incluidos los habitantes de los países pobres, vivimos mejor que hace unos siglos; lo que ocurre es que esa mejoría ha sido espectacular en las naciones desarrolladas y muy sutil en los países subdesarrollados, donde la pobreza se hace, por contraste, más sangrante.

A pesar de esa impresión optimista en general, algunos hechos actuales y quizá también del pasado reciente, podrían hacernos dudar. Por ejemplo, el que nunca hayamos estado en paz con nosotros mismos: la guerra es consustancial al género humano, lo mismo que las desigualdades sociales y la opresión de los ricos y poderosos sobre los más pobres y débiles. Y aún hay algo quizá peor, aunque sea menos llamativo porque se supone que ocurre en tiempos de paz y bonanza: el foso cada vez más profundo entre las naciones ricas y las pobres, que lo son a menudo por la guerra. Esto ha generado un nuevo tipo de migraciones humanas; el problema de los refugiados por la guerra o el hambre no solo está de actualidad a finales de 2015 sino que cada vez estará más presente.

Sin duda, el desarrollo económico ha generado un despliegue impresionante de los conocimientos científicos y tecnológicos que ha acabado por repercutir positivamente sobre la salud de las poblaciones, incrementando la supervivencia de los recién nacidos y los niños, y disminuyendo la mortalidad general. Los seres humanos —todos sin excepción, aunque los ricos muchísimo y los pobres muy poco— vivimos cada vez más. Y por tanto la población crece aún más. No es que hayamos comenzado a reproducirnos como conejos, sino que estamos dejando de morirnos como moscas.

Volviendo a la explosión demográfica del último siglo, bien puede ser considerada como un éxito biológico sin precedentes en la biosfera. Lo curioso es que se está produciendo en una especie animal, nosotros, no excesivamente bien dotada en lo físico para la supervivencia… si no fuera por la inteligencia. Esa misma inteligencia que puede acabar provocando unas consecuencias bien poco inteligentes.

En cifras es bastante fácil resumir esa explosión demográfica. Al comenzar el siglo XX, en 1901, la población no era el doble de la que había a comienzos del siglo XVIII, como se preveía entonces, sino el triple: había pasado de 500 a 1500 millones. La tasa de crecimiento había aumentado hasta un 0,5% anual, lo que suponía doblar la población humana solo 140 años más tarde, en 2041. Pero una vez más las cosas se desbordan al alza: en 1970, no en el año 2041, ya se habían doblado con creces los 1500 millones de habitantes. Y lo peor era que la tasa de incremento se había disparado hasta el 2,1% anual, lo cual significaba una duplicación de la población en solo 33 años más; esto suponía, de por sí, un crecimiento demográfico insólito, explosivo; de ahí la expresión inglesa de baby boom, cuando se dispara el número de nacimientos en comparación con el número de muertes. Y en el año 2001, cuando comenzó el siglo XXI, ya éramos 6000 millones. Solo 15 años más tarde ya somos más de 7300 millones.

Con semejantes tasas de crecimiento —¡casi 100 millones de seres humanos más cada año!—, la población no va a dejar de crecer explosivamente; al menos, no a corto plazo. En un futuro próximo, ¿habrá para todos? ¿Aguantará la biosfera semejante peso?

Es asombroso que la prospectiva en cuanto al cambio climático abarque un futuro lejano, próximo a un siglo, mientras que este tipo de problemas muchísimo más acuciantes e inminentes sigan siendo silenciados por las autoridades mundiales.

Resulta indudable que la Revolución Industrial se cimentó —al principio de manera casi ostentosa, y luego cada vez más matizadamente— en un muy escaso respeto por los derechos humanos y por el impacto ambiental. Pero, a pesar de la toma de conciencia al respecto, todo el sistema de desarrollo económico que impera en el mundo actual, basado en el afán de lucro inherente al modelo capitalista, se reduce aún al consumo desaforado y creciente de energía.

Véase el ejemplo de las guerras actuales. Muchas de ellas tienen como trasfondo el poder económico sobre los yacimientos petrolíferos extremadamente fértiles de Oriente Próximo, mientras muchas otras estallan por los mismos absurdos objetivos que nos hicieron enfrentarnos desde tiempos inmemoriales (por ejemplo, que el enemigo profesa una religión diferente, o bien que su sistema político nos parece insultante).

¿Encontraremos solución para este tipo de problemas? Es probable que eso dependa no tanto de un utópico desarrollo sostenible, que suena igual de insostenible que el anterior puesto que se sigue hablando de desarrollo en países ya desarrollados, sino quizá a través de distintos mecanismos parciales para paliar o retrasar sus consecuencias. Por ejemplo, la búsqueda de recursos energéticos renovables y más limpios que los que hoy utilizamos masivamente. Los actuales problemas ambientales y, sin duda, también los económicos se deben al hecho de que la energía que utilizamos se basa en gastar, y malgastar, unos combustibles insostenibles (porque se van agotando y porque su uso acaba haciéndonos daño).

En el Tercer Mundo no pueden imaginar nada peor que lo que ellos están viviendo. Es de suponer que les sonarán a chiste malo las palabras de dirigentes de países muy ricos, como Al Gore, y los aviones privados en los que se desplaza para dar unas conferencias muy bien pagadas sobre el cambio climático y la pobreza en el mundo. Bien lo dijo, con palabras que siguen sonando proféticas, Indira Gandhi en la Conferencia de la ONU sobre medio ambiente y desarrollo de Estocolmo, en 1972: «La peor contaminación es el hambre».

Sin olvidar que la mayor parte del desarrollo alcanzado en los países ricos ha generado una especie de civilización del desperdicio[4]. Este interesante, y pesimista, concepto tiene mucho que ver con el despilfarro de energía, alimentos, recursos naturales, agua, aire y demás bienes y servicios característicos de la Revolución Industrial. A eso le sumamos la despreocupación autodestructiva por los desechos producidos, lo que constituye una forma de despilfarro menos patente pero muchísimo más grave a medio y largo plazo.

La sociedad industrializada se basa en una economía de mercado que no fomenta la reutilización de sus productos ni, por supuesto, el ahorro o el reciclado, sino que prefiere la huida hacia adelante: consumir materias primas como si fueran inacabables. La Revolución Industrial ha inducido un tipo de desarrollo que glorifica el despilfarro y la creación de cada vez más desechos.

El desarrollo futuro de la humanidad, para ser viable, deberá corregir muchos de estos desequilibrios. Si no, se corregirán ellos solos por la vía habitual de la naturaleza: la extinción. Igual que ha venido ocurriendo en los últimos 4000 millones de años.

Ante un presente así, de tintes tan poco halagüeños por el crecimiento inconsiderado de la población humana, y el enorme incremento del consumo y de los desperdicios, cabe preguntarse por el futuro.

En este libro hemos partido del nacimiento del Cosmos, hace casi 13 800 millones de años, para luego ir repasando los distintos hitos históricos que nos han traído hasta aquí: desde el Big Bang hasta las primeras galaxias y estrellas, la formación del Sol y sus planetas, la evolución de la vida en los últimos 3850 millones de años, el surgimiento de la inteligencia hace unos pocos cientos de miles de años, la Revolución Industrial, el siglo XXI…

Quizá todo esto sea obra del azar y estemos donde estamos por casualidad. Pero entonces nada impide que haya podido ocurrir algo parecido en algún otro planeta girando en torno a otra estrella. ¿Estamos realmente seguros de que no existe vida extraterrestre?

Por otra parte, cabe preguntarse por la evolución que tan magistralmente intuyeran Wallace y Darwin. Si funcionó durante millones y miles de años antes de nosotros, ¿por qué no habría de seguir funcionando? En tal caso, ¿hacia dónde evolucionan los animales y las plantas actuales? ¿Afecta eso a los seres humanos, o nos hemos escapado ya del proceso gracias, precisamente, a nuestra inteligencia?

Bien pudiera ser que acabemos siendo capaces de crear seres pensantes artificiales; la mal llamada inteligencia artificial actual —como mucho se trata de «sistemas expertos», pero que de inteligentes tienen poco— podría evolucionar hacia algún tipo de auténtica inteligencia insertada en humanoides fabricados por nosotros. ¿O eso es imposible?

LA CIENCIA COMO POSIBLE SOLUCIÓN… O NO

Desde el punto de vista cosmológico, la ciencia puede darnos algunas respuestas acerca del futuro, más bien pocas; también nos ofrece bastantes hipótesis por verificar, y no pocas elucubraciones que podrían acercarse mucho a la ciencia ficción. Estas últimas no son demasiado interesantes, pero sí analizaremos someramente algunos de esos interrogantes acerca del futuro próximo y no tan próximo.

1.Posible vida extraterrestre

A mediados del siglo XX, el astrónomo americano Frank Drake propuso una extraña fórmula para analizar la probabilidad de existencia de vida extraterrestre que fue recibida con una mezcla de admiración y escepticismo por los científicos. Drake no lo sabía en su momento, pero hoy tenemos ya constancia de la existencia de planetas extrasolares, en torno a diversas estrellas bastante cercanas a nosotros; ya hemos censado bastante más de mil, algunos de ellos similares a la Tierra. El debate, pues, se recrudece: en esos, o en otros planetas aún no descubiertos, ¿podría haber vida? Y, de haberla, ¿qué probabilidad hay de que esté a distancias abordables?

Por supuesto, no estamos refiriéndonos a esa afirmación de los ufólogos ingenuos —los otros son engañabobos— acerca de extraterrestres que nos visitan e incluso «abducen» personas llevándoselas al espacio en volandas.

Cuando Drake, a la sazón presidente del Instituto SETI (siglas en inglés de Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre), se propuso estimar la cantidad de planetas en nuestra galaxia con vida tecnológica capaz de emitir radiaciones electromagnéticas no naturales, contaba con los mejores medios tecnológicos a su alcance, en el año 1961. Era un experto radioastrónomo, y concibió su famosa ecuación en su observatorio de Green Bank, Virginia, para estimar los factores que podrían influir en la aparición de la vida, siguiendo el modelo de la Tierra:

N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

R*: ritmo anual de formación de estrellas capaces de tener planetas.

fp: número de esas estrellas con planetas girando a su alrededor.

ne: número de esos planetas a una distancia de su estrella que permita la vida por sus temperaturas.

fl: fracción de esos planetas en los que la vida podría surgir.

fi: fracción de esos planetas en los que la vida pudo evolucionar hacia la inteligencia. En la Tierra eso requirió casi 4000 millones de años.

fc: fracción de esos planetas donde la vida pudo hacerse tecnológica.

L: tiempo en años que dura la civilización tecnológica antes de desaparecer.

Hoy podemos estimar mejor que entonces estas probabilidades, pero todo sigue siendo altamente especulativo. De hecho, solo podemos decir que la probabilidad de que haya un planeta con vida tecnológica va desde cero (en realidad, tendría que ser 1, porque la hay en la Tierra) a no más de 100. A Drake le salió en 1961 el valor de 1 a 10.

En suma, de los 200 000 millones de estrellas de la Vía Láctea, solo entre una y cien podrían tener algún planeta con vida inteligente y tecnológica. Que pueda haber vida tecnológica en una de cada 30 000 millones de estrellas implica que la distancia entre cada una de esas «elegidas» sería en promedio de muchos miles de millones de años luz.

¿Cómo contactar con alguien tan alejado, si los mensajes tardan en llegar miles de millones de años? Por eso muchos expertos estimaban, y estiman, que el programa SETI es una pérdida de tiempo y de dinero. Se puede decir que, aun siendo posible la vida inteligente extraterrestre, jamás contactaremos con esos seres vivos: están tan lejos que es como si no estuvieran.

Quedan otras posibilidades. Por ejemplo, que haya otras formas de vida diferentes de la nuestra: que no requieran agua, que no dependan de la química del carbono, incluso que no tuvieran nada que ver con nuestra vida «química» sino que fueran, por pensar en algo, meramente «energéticas»…

2.¿Se ha detenido la evolución darwinista?

Estas reflexiones en torno a la posible vida extraterrestre nos llevan, inevitablemente, a la existencia de vida en la Tierra, que ha culminado en la inteligencia. Aunque quizá emplear el término «culminar» sea mucho suponer.

Aludimos, en todo caso, a la evolución como proceso que, por caminos ligados simplemente al azar y al tiempo (miles de millones de años) nos llevó desde una célula arcaica simple y microscópica a la complejidad de la biodiversidad actual, incluidos los seres humanos inteligentes y tecnológicamente desarrollados. En ese proceso los seres vivos han evolucionado, se han adaptado, se han extinguido, han dado lugar a nuevas cepas de biodiversidad… Pero ¿seguirá ocurriendo eso a partir de ahora?

No parece que haya razones para dudarlo, a no ser, claro, que queriéndolo o no, nosotros podamos interferir en el proceso. Por ejemplo, quitándole buena parte de su cuota de azar —que hasta ahora se ha venido ejerciendo mediante mutaciones genéticas aleatorias— al proceso, quizá interviniendo directamente en él mediante ingeniería genética, algo que no requiere miles de pruebas y fracasos genéticos «naturales» a lo largo de un número enorme de años.

No obstante, las plantas, los animales, todos los seres vivos, grandes o microscópicos, siguen sufriendo mutaciones casuales por factores muy diversos, incluido el azar mismo. Que alguna de esas mutaciones acabe siendo favorable no es imposible; y puede que en este mismo momento estén apareciendo nuevas especies por esa causa, como viene ocurriendo desde hace 3850 millones de años.

El caso es que ya casi no hay rincones en la biosfera que no hayamos «contaminado» con nuestro impacto, aun aceptando que a veces ese impacto pudiera ser positivo. Y además, la ingeniería genética nos permite ahora cambiar a voluntad el mensaje genético de cualquier ser vivo, contrarrestando sus componentes negativos, o bien obteniendo ventajas para nuestra especie.

En suma, pudiera ser que el puro azar adaptativo darwinista estuviese siendo sustituido por la voluntad del hombre inteligente y dotado de la tecnología necesaria. De hecho, eso es algo que los humanos llevamos haciendo desde hace mucho tiempo, al domesticar animales y cultivar plantas. Hoy podemos afirmar que todos los animales y plantas propios de la agricultura y la ganadería modernas son en sí mismos transgénicos, es decir, poseen genes diferentes a los que tenían antes de todas esas intervenciones del ser humano.

Lo mismo ha ocurrido con el uso de levaduras y bacterias, que ha dado lugar a nuevos tipos de organismos vivientes mediante procesos como la fermentación: la cerveza, el vino, el pan y tantos otros alimentos básicos y antiguos de la humanidad son producto de una biotecnología inicialmente rústica pero, sin duda, afortunada.

En suma, los márgenes de tiempo propios de la evolución natural de las especies, que se miden en miles, cuando no millones de años, ya no funcionan igual que antes: en un laboratorio podemos hacer en días, y con un fin determinado, lo que la naturaleza hace en muchos milenios, y al azar. Se trata de una verdadera revolución no darwinista, que afecta a todos los reinos y dominios de la vida.

3.¿Habrá auténtica inteligencia artificial?

¿Y si con el progreso de la informática y de la robótica somos capaces algún día de fabricar vida artificial? ¿Incluso inteligente? ¿Incluso capaz de sentir?

Algunos piensan que existe una especie de impedimento determinista para que eso ocurra, sin duda ligado a la sacralización de la vida humana como algo superior e intocable.

Pero si la vida apareció en la Tierra a partir de elementos minerales, sin duda agrupados al azar (y gracias a disponer de mucho tiempo por delante), ¿tan imposible sería que la inteligencia tecnológica de los seres humanos de hoy fuese capaz de reproducir algún proceso similar en un laboratorio?

Isaac Asimov, como casi todos los grandes autores de ciencia ficción, ya había imaginado algo así. Y para evitar las muchas contradicciones que eso podría engendrar, se inventó las famosas leyes de la robótica que impedían, entre otras cosas, que un robot se alzara contra un humano y le hiciera daño. Pero eso tiene algo de romanticismo cuasimístico. A poco que los robots nos salgan, si es que algún día nos salen, parecidos a nosotros, acabarán siendo quizá artistas, quizá generosos, quizá sabios y prudentes… pero quizá también egoístas, crueles e insolidarios.

Los robots son posibles, nadie lo dude; de hecho, ya están aquí, e inundan nuestro mundo. Todavía son bastante «tontos», pero saben hacer mucho mejor y más rápidamente que nosotros las tareas repetitivas, fastidiosas o peligrosas que hemos conseguido evitarnos (en la industria, pero también en la vida doméstica, por ejemplo). La pregunta sigue siendo pertinente: ¿habrá algún día robots tan «listos» como nosotros y, además, con sentimientos? Eso deja abierta la puerta a ciertas posibilidades que se nos antojan absurdas; por ejemplo, que los robots lleguen a enamorarse de otro robot o, por qué no, de algún ser humano.

La ciencia sabe realizar predicciones siempre que conozca las leyes físicas que permitan hacerlas y aquí nos faltan aún datos. Por lo que vamos sabiendo, la respuesta podría ser, como mínimo, que eso no es imposible. ¿Cómo negar la posibilidad de desarrollar sistemas informáticos expertos capaces de imitar, a su modo, la forma en que trabaja nuestro propio cerebro?

Claro que eso implica saber exactamente cómo funciona el cerebro, y estamos muy lejos de ello. El cerebro contiene, en su litro y medio de volumen, un número finito aunque elevadísimo de neuronas (algo más de 100 000 millones, una cifra del mismo orden de magnitud que el número de estrellas que hay en la Vía Láctea), cada una de las cuales establece numerosas conexiones con las vecinas. Aunque parezca difícil hoy, nada impide pensar que algún día seamos capaces de imitar su complejísimo funcionamiento. La electrónica actual es poderosa y sofisticada; en un milímetro cuadrado de chip sabemos meter ya la información equivalente a bibliotecas enteras. Y sus éxitos avanzan a una velocidad vertiginosa. ¿Tan impensable es que algún día podamos imitar, con chips o lo que sea, el funcionamiento del cerebro humano?

4.El caos

Hace apenas unos decenios hemos descubierto que, frente al determinismo imperante en ciencia a partir de Galileo y Newton, han surgido nuevas formas de ciencia mucho más ligadas al indeterminismo probabilístico, como la relatividad y la cuántica; y, al indeterminismo dominante no probabilístico, el caos.

Hoy sabemos que el caos está presente de forma casi ubicua en las ciencias de la vida y de la tierra. En esencia, los fenómenos caóticos aparecen al analizar ciertas transformaciones (es decir, todo cambio que tenga un punto de partida y una posición final) que muestran una sensibilidad extrema a pequeñísimos cambios en el punto de partida. En la transformación caótica las condiciones finales pueden cambiar igualmente muy poco… o muchísimo. Y, lo que es peor, no podemos saberlo. No sabemos cómo calcularlo matemáticamente, aunque los físicos tratan los sistemas cuánticos de forma posibilista, con el fin de obtener resultados válidos, aun sin saber el aparato matemático que define el caos.

¿Quiere eso decir que, cuando aparece el caos, ya no sabemos qué hacer? Los físicos tratan los problemas caóticos, por ejemplo ligados a la turbulencia en fluidos, mediante simplificaciones suficientes con base experimental, dentro de los límites y la naturaleza del problema planteado. O bien, utilizan ecuaciones con soluciones aproximadas: así se trabajan, por ejemplo, los modelos del clima, aun sabiendo que las soluciones que ofrecen a largo plazo pueden ser aproximadamente ciertas… o terriblemente erróneas.

Pero la ciencia no deja de avanzar, y hoy se comienza a vislumbrar que quizá la solución pase por ciertas formas deterministas que parecen verse en el comportamiento caótico de muchas variables; por ejemplo, los llamados atractores deterministas. Las matemáticas y la física no han dicho aún su última palabra. Y no es un tema baladí; al margen de los eventuales problemas que podamos tener con los climas del planeta, conviene no olvidar que, por ejemplo, el corazón adquiere un ritmo caótico en ciertas arritmias o cuando hay fibrilación auricular o ventricular. Y que muchas epidemias y plagas parecen estar sometidas a comportamientos caóticos. Y que algunos accidentes graves en aviación se deben a turbulencias caóticas del aire inesperadas e impredecibles.

VIAJES ESPACIALES: ¿HUIR DE UN PLANETA INSERVIBLE?

La conquista del espacio es probablemente la más formidable aventura que jamás haya podido emprender el ser humano. Y aunque casi nadie recuerda ya el Sputnik de 1957, o al primer astronauta, Yuri Gagarin, en 1961 (incluso hay quien duda, contra toda evidencia, de los seis viajes humanos a la Luna, entre 1969 y 1972), la aventura espacial sigue de actualidad: búsqueda de posible vida antigua en Marte, probable viaje de vuelta a la Luna, estudio del Sol y otros planetas, incluido el reciente sobrevuelo de Plutón, telescopios gigantes en órbita, una Estación Espacial Internacional permanentemente habitada por seis personas que se van relevando después de semanas o meses de estancia…

Por no hablar de las películas sobre asteroides catastróficos o diversos viajes espaciales (y no nos referimos a los innumerables relatos de ciencia ficción de la literatura, la televisión o el cine) junto al reciente descubrimiento de planetas extrasolares o la magia sugestiva de los agujeros negros y los confines del Universo.

Además, el espacio más cercano a la Tierra se ha ido poblando con cada vez más satélites diversos. La exploración del cosmos, iniciada en 1957 con el Sputnik, sigue su curso imparablemente, aunque ya nos parezcan banales sus logros todavía asombrosos.

La fuerza de la gravedad nos mantiene junto al suelo, pero los seres humanos siempre hemos acariciado la idea de volar como los pájaros y, si fuera posible, aún más arriba. Los cohetes permitieron materializar ese sueño, gracias al principio de acción y reacción que enunció Newton. Los chinos ya lo sabían, al menos de forma experimental. Ellos nos aportaron la pólvora, los cohetes de feria y los fuegos artificiales. Mucho más tarde, basándose en esa misma tecnología, conocimos los tristemente célebres cohetes bélicos V-1 y V-2, las bombas volantes con las que Hitler bombardeó Londres. Su diseñador, Werner von Braun, acabaría trabajando para la NASA después de la guerra fabricando cohetes aún más potentes, con fines igualmente militares (la NASA, no se olvide, es un ente militar, aunque muchas de sus misiones sean de exploración científica).

Pero el primero que pensó en aplicar los cohetes para viajar al espacio fue un modesto pero imaginativo maestro de escuela ruso, Konstantin Tsiolkovski, hace más de un siglo. Basándose en los relatos visionarios pero técnicamente irreprochables del ruso, otros cerebros harían posible años después su sueño: desde el estadounidense Goddard y los alemanes Oberth y Von Braun, hasta el ruso Koriolev, padre del primer satélite artificial y de los primeros vuelos tripulados (Gagarin, Valentina Tereshkova).

Vino luego la batalla tecnológica y mediática entre los americanos de Von Braun y los rusos de Koriolev en busca de cohetes capaces de transportar a gran distancia bombas atómicas, pero que podían ensayarse en la conquista del espacio de forma incruenta y, sobre todo, con obvias implicaciones de «lavado de imagen» ante semejante objetivo belicoso.

Los estadounidenses, con cierto susto en el cuerpo porque ellos no poseían cohetes semejantes, iniciaron su reacción en 1962, cuando el presidente Kennedy declaraba que Estados Unidos llegaría a la Luna durante ese decenio. Pero los soviéticos iban muy por delante.

John Glenn había realizado un cortísimo vuelo orbital de subida y bajada sin dar la vuelta al planeta en 1962, diez meses después de Gagarin. Los estadounidenses iban muy a la zaga de los rusos. Y sí, la Luna era otra cosa, pero en todo caso aquel aviso de Kennedy sonaba a baladronada; era casi un sueño.

Pero en 1966 murió Koriolev, artífice de los éxitos soviéticos; la agencia espacial soviética queda afectada por un duro enfrentamiento político-militar que acabó paralizando los trabajos en curso, convirtiendo en humo la ventaja adquirida. De hecho, renunciaron a llevar a seres humanos a la Luna: se centraron en obtener cohetes cada vez más potentes con los que enviar naves automáticas solo de ida al satélite, y al tiempo acumulaban lanzadores con fines bélicos.

Mientras tanto los americanos, más duchos que los soviéticos en las lides propagandísticas, alcanzaron por fin su objetivo con los programas Mercury, Gemini y, finalmente, Apolo. En julio de 1969, el histórico Apolo-11 consiguió llevar tres hombres a la Luna, de los que Armstrong y Collins tocaron el suelo. Kennedy no vivió para verlo; fue asesinado en Dallas en 1963. Luego hubo siete vuelos lunares más, incluido el susto del Apolo-13 que casi terminó en catástrofe. En total, doce seres humanos pisaron la Luna hasta 1972, trajeron muestras y colocaron allí diversos instrumentos que aún funcionan. Y eso fue todo: la Luna había dejado de interesar. Y no parece que vuelva a interesar ahora, medio siglo después.

Los vuelos espaciales, tripulados o no, son de dos tipos: los satélites en órbita terrestre y los que viajan mucho más lejos. En cuanto a los satélites, hay dos grandes grupos. Los de órbita baja, a unos pocos centenares de kilómetros de la superficie terrestre, tienen múltiples usos civiles pero también de espionaje militar. Por otra parte, los que giran a 36 000 kilómetros de distancia, en la órbita geoestacionaria —descubierta por Arthur Clarke en una novela de ciencia ficción a mediados del siglo XX— en torno al ecuador y a la misma velocidad que la Tierra, por lo que parecen «colgados» sobre un mismo lugar. Son esenciales en meteorología y telecomunicaciones, por ejemplo.

Quizá los satélites más interesantes sean los habitables, herederos del Vostok de Gagarin. El proyecto estadounidense más importante fue el transbordador espacial, una especie de autobús de ida y vuelta a la órbita espacial, y dotado de una bodega de carga en la que cabían módulos prefabricados, o bien satélites e instrumentos de todo tipo. El primero, llamado Columbia, voló en abril de 1981; el último, después de 135 misiones, fue el Atlantis y voló en 2011. En cuanto al mundo soviético, la estación espacial más importante fue la MIR («paz», en ruso), que permitió a los cosmonautas rusos batir récords de permanencia en el espacio de más de un año. Fue lanzada en 1986, y estuvo operativa hasta 2001; curiosamente el cosmonauta Serguéi Krikaliev llegó a la MIR en 1990 siendo soviético, y regresó diez meses más tarde a un país diferente, la CEI, formada por diez de las quince repúblicas exsoviéticas tras la disolución de la URSS en diciembre de 1991.

Hoy la enorme Estación Espacial Internacional (ISS por sus siglas en inglés), heredera de la MIR, es fruto de la colaboración internacional entre cinco agencias espaciales (estadounidense, europea, canadiense, japonesa y rusa), con la colaboración de otros once países. Por fortuna, el espacio ha dejado de ser un lugar de confrontación para convertirse en un centro pacífico de aprendizaje y progreso.

Y quedan las naves espaciales con destino a distintos objetivos lejanos. Fueron y son todas automáticas (excepto las del programa Apolo a la Luna). Algunas han depositado en algún planeta, satélite o cometa sondas de exploración. En el caso de Marte, algunas de estas sondas tenían vehículos móviles para explorar el suelo y el subsuelo en torno a la zona de aterrizaje; por ejemplo, todavía sigue enviando asombrosas imágenes y datos geológicos valiosos el vehículo móvil Curiosity, que aterrizó allí en 2012.

En suma, el espacio cercano, con su miríada de satélites de todo tipo, y el espacio más lejano, gracias a las naves viajeras, nos son ahora mejor conocidos que nunca. Aun así, parece pertinente la pregunta: ¿valía la pena un esfuerzo económico así?

No es fácil responder. Por ejemplo, toda la batalla incruenta por llegar los primeros a la Luna se hizo, en realidad, para obtener cohetes muy potentes que fueran capaces algún día de llevar cargas atómicas hasta el territorio rival. Ese gasto, que muchos estiman improductivo por propagandístico (y que con las razones militares no se vuelve más «productivo» ni, aún peor, razonable), tuvo sin embargo repercusiones científicas y aplicaciones prácticas insospechadas. Por ejemplo, gracias a los satélites no solo vemos la tele o escuchamos la radio, sino que tenemos aplicaciones meteorológicas, de comunicaciones, de guiado para la navegación aérea, marítima y terrestre, de estudio y explotación del territorio y los recursos naturales. Muchos aparatos médicos novedosos se basan en tecnologías desarrolladas inicialmente para el espacio, lo mismo que muy diversos tejidos para ropa o calzado, aplicaciones microelectrónicas de consumo, pantallas informáticas y televisivas, nuevos materiales, nanotecnología, placas solares… Incluso el papel de aluminio de las cocinas o las baterías de los relojes digitales son hijos de la conquista espacial, como el material de los cascos de ciclistas y moteros, las gafas de sol con filtros ultravioletas, los termómetros digitales, las depuradoras portátiles de agua, los tejidos ignífugos de bomberos y deportistas de riesgo, los bolígrafos que no manchan al escribir hacia arriba (ni manchan aún en ingravidez, que para eso se inventaron), el código de barras que lo identifica todo, los pañuelos desechables, las pinturas anticorrosión, la técnica de los marcapasos, las lentes de contacto que no se rayan, el microondas, la microcápsulas para medicamentos… En total, unos 30 000 productos comercializados en todo el mundo cuyo origen directo está en el espacio. Según la NASA, cada dólar invertido en la conquista espacial produce, mediante este retorno indirecto, siete veces más.

Lógicamente, la ciencia que más se ha beneficiado de la tecnología espacial es la cosmología. Muchos de los conocimientos actuales han sido obtenidos gracias a la multitud de satélites y naves viajeras que han proporcionado detalles de los astros más lejanos y del espacio profundo, pero también de nuestros vecinos del Sistema Solar.

Pero, aun colocando todo esto en la columna del haber, ¿acaso no hay un debe igualmente cuantioso? Por ejemplo, la pérdida de vidas humanas, sacrificadas en una aventura con tintes militaristas de cara a obtener misiles para portar bombas nucleares, de las que hoy hay más de diez mil plenamente activas.

Sin embargo, de cara al futuro existe un factor que aún no hemos citado y que bien pudiera ser el mayor dinamizador de la aventura espacial: el turismo. Por supuesto, vivir y trabajar en el espacio no es tarea fácil y requiere una preparación excepcional. Hasta ahora solo algunas personas muy entrenadas y amantes del riesgo pueden afrontar esa aventura. Pero gracias a ese trabajo arriesgado de los astronautas hoy es cada vez más seguro viajar al espacio exterior. Tuvimos un primer turista espacial en 2001, el millonario estadounidense Dennis Tito. La aventura le costó 150 millones de dólares. Y desde entonces otros millonarios han pagado cuantiosas sumas por hacer algo parecido. Actualmente la cifra que se baraja es como mínimo de 150 000 euros.

A eso no se le puede llamar propiamente turismo espacial. Pero sí existen ya empresas empeñadas en organizar desde breves saltos de ida y vuelta a la órbita de los satélites de baja cota hasta futuros vuelos de más enjundia, e incluso estancias en hoteles en órbita y, quién sabe, quizá en la Luna.

También hay quien ha planteado, aunque no se sabe si la cosa va en serio, un vuelo solo de ida hasta Marte. Los primeros colonos se quedarían allí para siempre, y quizá, todo puede ser, pudieran incluso engendrar descendencia propia; serían los primeros marcianos auténticos.

Todo esto suena a ciencia ficción, pero ya está en marcha. Millonarios como Richard Branson, el dueño de la empresa Virgin y su filial Virgin Galactic, o el consorcio de capital suizo denominado de forma abreviada S3, ya han puesto en marcha sistemas propios de ida y vuelta al espacio, aunque hoy todavía han de supeditarse a las exigencias de la NASA o la agencia rusa ROSCOSMOS, por utilizar sus instalaciones. Por eso Virgin ha construido ya en un pueblecito de Nuevo México su propia aeroestación espacial o «espaciopuerto» (spaceport en inglés), para que despeguen y aterricen sus naves Space Ship. No estamos ya antes proyectos más o menos, sino realidades. Y no parece que esto vaya a detenerse.

Lástima no vivir lo suficiente como para verlo.

Más lejos aún en el tiempo, se especula con la posibilidad de establecer colonias espaciales de enorme tamaño, capaces de albergar a millones de seres humanos que quizá tengan que huir de un planeta agonizante. Y se habla incluso de colonizar otros planetas vírgenes, para establecer sociedades más justas e igualitarias. Pero todo eso suena realmente a ciencia ficción. Y si los seres humanos tenemos algún día que irnos porque hayamos hecho inhabitable el planeta, conviene pensar que los que emigren seguirán formando una sociedad similar a la de aquí. O sea, igual de imperfecta.

LA MUERTE DEL COSMOS… SALVO QUE SEA ETERNO

Desde el libro del Apocalipsis de san Juan el tema del fin del mundo ha estado presente en todas las predicciones o profecías que el hombre ha ido inventando. Con nulo fundamento científico, sin duda, pero basándose en una lógica indiscutible: si todo lo que vemos existe es porque en algún momento comenzó y por tanto casi seguro que algún día terminará.

Pero ¿qué dice la ciencia acerca del fin del mundo? ¿Podemos predecir cómo terminará todo? Si aceptamos la tesis mayoritaria entre los expertos acerca del inicio del Cosmos en aquel lejanísimo y desconocido Big Bang, hace algo menos de 13 800 millones de años, ¿hay algún otro consenso mayoritario sobre el fin de ese mismo Cosmos?

La respuesta es bastante más dudosa. Ya vimos en su momento que, incluso aceptando el Big Bang, el final podía ser un Universo eterno, indefinidamente expansivo y cada vez más frío; o bien un Universo cuya expansión pudiera detenerse y retroceder hasta un Big Bang al revés, el Big Crunch (lo que no ocurriría hasta dentro de unos 15 o 20 000 millones de años). O bien un Universo manteniéndose más o menos estático.

Y si no aceptamos el Big Bang, hay más variantes: el Universo oscilante entre un tamaño enorme y un tamaño mínimo, yendo y viniendo de uno a otro a lo largo de muchos miles de millones de años. O bien los multiversos en paralelo, sin contacto entre ellos; o los universos estáticos donde las galaxias se crean en unos sitios y se volatilizan en otros.

Son demasiadas incertidumbres. Y, además, se refieren siempre a épocas futuras que solo tienen un interés… teórico. Quizá por eso lo más interesante fuera preguntarse por el final de la humanidad misma, de la vida sobre la Tierra, del planeta Tierra mismo. Eso sí puede llamarse propiamente «fin del mundo».

La humanidad existe desde hace relativamente poco tiempo. Los primeros «monos listos» vivieron hace apenas tres o cuatro millones de años, el Homo sapiens sapiens quizá no tenga ni cien mil años, y nosotros, Homo tecnologicus, apenas un siglo. Es probable, pues, que la humanidad consiga sobrevivir durante al menos otro tanto; solo una guerra nuclear total podría acabar con la vida humana sobre la Tierra, y de paso con buena parte de la vida animal y vegetal. Pero sin esa circunstancia, resulta difícil ponerle un tope futuro a la vida humana en el planeta.

En cambio, el planeta Tierra y todo lo que en él siga existiendo en el futuro sí tiene los días contados. Si obviamos la posibilidad de algún cataclismo cósmico como el choque con algún meteorito o resto de cometa —en promedio, se produce un choque catastrófico de ese tipo cada cien millones de años, y aunque la vida se ve muy mermada, lo cierto es que siempre sobrevive—, el destino de la Tierra va ligado al del Sol. Y sabemos bien cuál será la muerte del Sol y las sucesivas etapas de su fallecimiento. Por eso, y salvo que surjan elementos hoy desconocidos, la Tierra morirá en función de los caprichos del Sol; pero eso ocurrirá dentro de unos 5000 millones de años.

Las etapas del nacimiento, vida y muerte de una estrella como el Sol se conocen bastante bien. Recordemos que nació hace unos 5000 millones de años y a partir de entonces está fusionando núcleos de hidrógeno (protones) para dar helio; basta pues con calcular cuánto hidrógeno le queda para saber la vida que le queda, contando con un «consumo» de 600 toneladas por segundo. Y salen otros 5000 millones de años.

Pero a la vida en la Tierra le queda bastante menos. Veamos por qué.

La primera etapa crucial de esa muerte programada ocurrirá dentro de «poco» tiempo, unos 400 millones de años: en esa fecha, el Sol brillará un 5% más que ahora. En la Tierra hará más calor pero habrá en cambio mucho menos CO₂ en total, por lo que la biodiversidad habrá disminuido notablemente. De los seres humanos, nada podemos decir, aunque es probable que se hayan extinguido mucho antes, o bien que hayan colonizado otros planetas de la galaxia y hayan extendido su semilla genética por el Cosmos. O bien que su tecnología les haya permitido adaptarse al entorno progresivamente cambiante del planeta, que es lo más probable.

Dentro de algo más de mil millones de años, el Sol brillará aún más; es probable que la vida en la Tierra se extinga ya definitivamente: de hecho, puede que no quede agua líquida en la superficie. Y a partir de entonces, y durante otros 4000 millones de años, el Sol irá poco a poco creciendo, abrasando más y más a una Tierra ya sin vida.

Un momento crucial será dentro de 4500 millones de años: el Sol habrá ido creciendo de tamaño —su temperatura en aumento le hará dilatarse más y más— de modo que, visto desde la Tierra (si hubiera alguien para verlo), ocupará prácticamente todo el cielo diurno con su luz rojiza y abrasadora. La temperatura del planeta será de mil grados, con enormes océanos de lava y gases corrosivos en el aire. El Sol será ya una estrella gigante roja cuyo hidrógeno se está agotando.

Dentro de casi 5000 millones de años, el Sol habrá engullido con su inmenso tamaño a Mercurio y a Venus. La Tierra y Marte se librarán, porque habrán sido alejados por repulsión gravitatoria poco a poco, pero estarán cerca, como planetas calcinados.

Finalmente, se acabará el hidrógeno y el Sol comenzará a fusionar helio. Este brusco cambio de régimen le hará reducir drásticamente su tamaño (la mayor densidad del helio compensará la temperatura) y la estrella se colapsará de golpe, haciéndose mucho más cálida. La gigante roja se habrá convertido en enana blanca.

A medida que el helio se vaya fusionando para producir elementos más pesados, como carbono y oxígeno, el Sol volverá a crecer hasta casi alcanzar de nuevo el tamaño de gigante roja: habrán pasado ya unos cien millones de años más.

Estas etapas finales son ya bastante rápidas: una vez agotado el helio, de nuevo la estrella se desplomará sobre sí misma, convirtiéndose de nuevo en enana blanca aún más pequeña, como cien veces menor que el Sol actual. Pero ya no le quedará suficiente masa y la temperatura comenzará, pues, a bajar. Y el proceso de fusión se detendrá, haciéndola apagarse poco a poco hasta convertirse en una estrella fría y oscura, que hoy denominamos enana marrón.

Así será el auténtico fin del mundo. De nuestro mundo.

APÉNDICES

APÉNDICE 1

EL CALENDARIO DE LA VIDA EN LA TIERRA

(En millones de años antes de hoy)

4500: | aparece la Tierra como planeta; eón Hadeense
3850: | eón Arcaico; rocas más antiguas con posibles indicios de vida
3550: | primeros microfósiles de arqueas (en estromatolitos, rocas carbonatadas)
2500: | eón Proterozoico; aparecen las protistas (células con núcleo), el oxígeno atmosférico empieza a abundar
620: | primeros animales marinos pluricelulares (fauna de Ediacara)
540: | eón Fanerozoico; la vida se hace más y más compleja en los mares, con los primeros animales marinos. Es la explosión de biodiversidad del Cámbrico (registro fósil de abundantes restos de animales y plantas marinos muy diversos)
450 a 500: | primeros vertebrados marinos (peces) y primeras plantas terrestres muy elementales (esporas fósiles)
438: | primera gran extinción de biodiversidad
400: | aparecen los insectos
375: | primeros vertebrados terrestres (anfibios)
369: | segunda gran extinción de biodiversidad
369 a 290: | expansión de los bosques, de cuyos restos se formará el carbón actual
350: | antepasados de los tiburones
325: | huevo amniota y reptiles; los vertebrados se independizan del agua
300: | plantas gimnospermas, con semillas y polen
253: | tercera gran extinción de biodiversidad
225: | animales con sangre caliente (primeros mamíferos); posición erecta en dinosaurios (locomoción ágil)
213: | cuarta gran extinción de biodiversidad
200: | antepasados de los cocodrilos
155: | aves
120: | plantas con flores
65: | quinta gran extinción de biodiversidad (desaparecen los dinosaurios, entre muchos otros seres vivos)
50: | animales con mano prensil y visión estereoscópica
28: | primeros hominoideos
8: | separación de la línea de los actuales seres humanos y la de los actuales gorilas
5,5: | separación de la línea de los actuales seres humanos y la de los actuales chimpancés
4,4: | primeros homínidos bípedos (Ardipithecus ramidus)
4 a 2: | australopitecos
2,6 a 1: | parantropos
2 a 1,6: | Homo habilis
1,8 a 1,4: | Homo ergaster
1,2 a 0,2: | Homo erectus (piedra bifaz, fuego)
1 a 0,8: | Homo antecessor (Atapuerca)
500 000 a 30 000 años: | neandertales (entierros, más allá)
200 000 años hasta hoy: | Homo sapiens
40 000 a 10 000 años: | Homo sapiens de Cro-magnon (conocimiento, símbolos)
11 000 a 10 000 años: | comienza el Holoceno: el hombre sale de las cavernas e inicia la agricultura, la ganadería, los metales…
6000 años: | Edad del Bronce
5500 años: | escritura más antigua
3000 años: | Edad del Hierro
200 años: | Revolución Industrial
1 de enero de 2001: | comienza el tercer milenio

APÉNDICE 2

HITOS HISTÓRICOS DE LA COSMOLOGÍA

Hace 3600 años: | en Sumeria, al inicio de la Edad del Bronce, los mesopotámicos creen que el mundo es plano y circular, rodeado de un océano cósmico desconocido
Hace 3200 años: | los antiguos textos védicos de la India contienen versos describiendo el origen del universo, nacido del Jirania-Garbha, o «útero de oro»
Hace 2350 años: | Aristóteles imagina el sistema geocéntrico, con la Tierra en el centro del Cosmos, que era considerado infinito. Esta teoría perduró un milenio y medio
Hace 2240 años: | Aristarco de Samos propone una teoría heliocéntrica, por la que el Sol estaría en el centro del Cosmos y los planetas girarían en torno suyo
Hace 2100 años: | algunos puranas (versos védicos en sánscrito) hindús expresan una cosmología de Tierra plana e inmóvil, rodeada de varios océanos concéntricos, con tres ciclos (creación, destrucción, reencarnación), cada 4,32 millones de años
Siglo II: | Claudio Ptolomeo postula el modelo geocéntrico aristotélico
964: | el astrónomo árabe Al Sufi consigna la existencia de la galaxia de Andrómeda y la Gran Nube de Magallanes
1170: | el filósofo chino Zhu Xi establece la teoría de un Cosmos formado por el caos primordial de la materia en movimiento, rodeada de las nueve esferas de los vientos
1588: | Tycho Brahe propone un Universo con planetas circulando en torno al Sol, y el conjunto en torno a la Tierra
1543: | Copérnico publica su teoría heliocéntrica razonada en De Revolutionibus Orbium Coelestium: todo, incluida la Tierra, gira en torno al Sol
1576: | Thomas Digges completa la teoría copernicana postulando un Cosmos sin límite, con infinitas estrellas exteriores
1584: | Giordano Bruno va más lejos: el sistema solar copernicano no es el centro del Cosmos, sino uno más entre una infinitud de sistemas de estrellas con planetas
1610: | Kepler, basándose en sus observaciones, argumenta a favor del Universo finito, y establece además las leyes de las órbitas planetarias en torno al Sol
1610: | Sidereus Nuncius de Galileo. Primeras pruebas observacionales del heliocentrismo
1687: | Newton describe los movimientos a gran escala del Universo. Ley de la gravitación universal
1751: | aparece el primer volumen de la Enciclopedia, coordinada por Diderot y D’Alembert
1755: | Lacaille publica el primer catálogo de nebulosas y Kant su famoso Allgemeine, según el cual el Universo nace del caos, es imperfecto y autosuficiente, y hace innecesario el papel divino
1838: | Bessel determina por primera vez la paralaje de una estrella, situándola a más de 10 años luz de distancia
1905: | Einstein publica su Teoría de la Relatividad Especial, estableciendo que el tiempo y el espacio están unidos en un Cosmos de cuatro dimensiones
1909: | Slipher cree observar por primera vez el corrimiento al rojo de las nebulosas espirales y lo atribuye a que pueden estar alejándose
1916: | Einstein formula su Teoría General de la Relatividad, esencial para comprender la cosmología moderna
1922: | Friedman soluciona matemáticamente las ecuaciones de la relatividad general para un Cosmos en expansión, en universos finito e infinito
1927: | Lemaître discute la creación del Cosmos en expansión y propone su teoría del huevo cósmico o Universo primigenio nacido de un cuanto de energía
1929: | Hubble precisa la teoría de Lemaître y establece su ley de la expansión del Universo, o Ley de Hubble
1933: | Zwicky observa por primera vez el problema de la gravitación en las galaxias, introduciendo la idea de una «masa faltante», hoy llamada materia oscura
1948: | Gamow, Bethe y Alpher sugieren la nucleosíntesis por captura rápida de neutrones en los primeros instantes del Universo. Y Herman y Alpher predicen la existencia de una radiación de fondo de microondas, residuo de los tiempos iniciales del Cosmos
1948: | Hoyle y otros colegas sugieren un modelo de estado estacionario, con la misma apariencia visto desde cualquier lugar y en cualquier época
1950: | Hoyle acuña, en clave sarcástica, el término «Big Bang»
1965: | Penzias y Wilson descubren una señal de radio compatible con la radiación de fondo de microondas, como residuo fósil actual del Big Bang
1966: | Hawking y Ellis demuestran matemáticamente que cualquier cosmología relativista es singular; primeras ideas del principio antrópico
1968: | Carter utiliza el principio antrópico fuerte al observar que las constantes fundamentales del Cosmos han de tener márgenes restringidos para permitir nuestra existencia
1973: | Tryon y otros colegas proponen la idea de que el Universo pueda ser una fluctuación cuántica del vacío a gran escala, con equilibrio entre la masa-energía positiva y la energía potencial de la gravitación negativa
1974: | Hoyle y otros colegas demuestran que tras el Big Bang se produce una abundancia relativa correcta de deuterio y litio
1981: | Guth propone un Big Bang con un periodo inflacionario en sus inicios, como solución a diversos problemas planteados por los nuevos descubrimientos
1990: | el satélite COBE confirma la radiación de fondo de microondas de Penzias y Wilson; se elimina así la posibilidad de un Cosmos estacionario
2006: | el satélite WMAP obtiene mejores imágenes que COBE de la radiación de fondo del microondas; seis años después se determina, en función de todos esos datos, la edad del Universo en 13 700 ± 200 millones de años (o sea, entre 13 500 y 13 900)
2014: | el satélite Planck obtiene la mejor cifra, hasta ahora: 13 798 ± 37 millones de años; o sea, casi 13 800 millones de años

APÉNDICE 3

BIBLIOGRAFÍA COMENTADA

Cuando un autor recomienda libros complementarios al que él mismo acaba de escribir suele introducir, un poco al estilo más académicamente universitario (¿y políticamente correcto?), una lista casi interminable de referencias que más que nada pretenden demostrar cuánto y con qué profundidad ha cultivado su espíritu antes de osar escribir lo que acaba de escribir.

Con respeto hacia esa actitud, debo declarar que no la comparto en absoluto. Siempre me han ayudado más los que proponen una corta lista de obras que a ellos les parecen importantes, interesantes, curiosas o que, simplemente, le gustan, que esa especie de catálogo interminable de obras de las que nada se nos dice excepto que existen.

Los libros que a continuación reseñamos, exactamente diez, me gustan mucho, por muy diversas razones. Y, además, me han ayudado a formarme criterio propio acerca de la zona más reflexiva de los saberes que manejamos cuando leemos revistas científicas o libros de mucha más hondura físicomatemática. Dos de ellos están escritos en francés; si existen traducciones al español, yo no las conozco. Los dos me parecen muy reseñables. Los demás están escritos en el idioma de Cervantes y Neruda, de Octavio Paz y Juan Ramón Jiménez, de García Márquez y Pérez Galdós, o bien han sido traducidos.

Si a algún lector le ha interesado este libro que tiene en sus manos, estoy seguro de que le interesarán todos o casi todos los libros que recomiendo.

Poussières d’Étoiles, Hubert Reeves, Éditions du Seuil, París, 1984

Un gran clásico de la divulgación cosmológica, editado en francés, lujosamente encuadernado y con excelentes imágenes, en las que el astrofísico franco-canadiense Hubert Reeves relata con una prosa a menudo sorprendente, siempre precisa y con no pocos tintes poéticos, la historia del Universo. En ella entronca nuestra genealogía con los más remotos confines espaciotemporales del Cosmos. Para dar una pincelada somera acerca de su contenido basta consignar que el libro comienza con «El espectáculo del mundo y la geografía celeste», y termina con lo que el autor llama «El casino de la vida y la eventual intencionalidad de la Naturaleza».

Coincidencias cósmicas (materia oculta, especie humana y cosmología antrópica), John Gribbin y Martin Rees, Pirámide, Madrid, 1991.

Dos gigantes de la divulgación científica mundial reflexionan, en este denso ensayo disfrazado de relato histórico-cosmológico, acerca de la naturaleza del Universo, su existencia, el papel de la vida y del género humano en todo ello… En suma, las eternas preguntas acerca del por qué estamos aquí, y por qué es o ha sido posible que estemos aquí. La relativa antigüedad del texto, de hace un cuarto de siglo, le impide incorporar las últimas novedades de las observaciones de satélites como COBE, WMAP y Planck, pero no le quita ni un ápice de fuerza a sus reflexiones y sus demostraciones acerca de lo que fue, lo que es y lo que será el Cosmos.

Guía de la Tierra y el espacio, Isaac Asimov, Ariel, Barcelona, 1993.

Otro texto clásico, y también «antiguo», sobre cuestiones cosmológicas, del más prolífico y conocido divulgador científico en todo el mundo. De hecho, es quizá su último libro porque lo terminó el año mismo en que murió, 1992; fue editado en España un año después, lo que en temas de ciencia se puede considerar insólitamente rápido. El texto, como es frecuente en Asimov, adopta la forma de preguntas y respuestas, 111 en total. Didáctico, fácil de leer y entender, extremadamente bien informado… Incluso se adelanta a conocimientos que no hemos dado por sabidos hasta bastante después; sin ir más lejos la última pregunta aborda el problema de la materia oscura, y la respuesta, dubitativa, resulta sorprendentemente actual, aunque fue escrita hace veinticinco años.

Supernova, Dominique Leglu, prólogo de Manuel Toharia, epílogo de Javier Armentia, traducción de Ketty Zapata, Celeste Ediciones, Madrid, 1995.

Sugestiva descripción por parte de una periodista científica francesa de la espectacular supernova que apareció súbitamente en los telescopios en 1987 en la Gran Nube de Magallanes, galaxia satélite de la nuestra. Leglu no se limita a contarnos el acontecimiento de forma periodística, sino que aprovecha para ilustrarnos acerca del hecho en sí: qué son las supernovas, cómo es el nacimiento y la muerte de una estrella, lo que ya sabíamos en 1987 al respecto, y lo que podíamos aprender a partir de entonces. Una crónica de la muerte anunciada de un astro gigante, llena de frescura narrativa y hondura divulgativa, que nos aproxima al acontecer de los habitantes esenciales del Cosmos, las galaxias y las estrellas.

A través del maravilloso espejo del Universo, John Briggs y F. David Peat, traducción de Carlos Gardini, Gedisa. Barcelona, 1996.

Una obra poderosa, en el sentido más amplio y positivo del término. Un sociólogo-divulgador científico neoyorquino y un físico canadiense consiguen plasmar en 312 páginas de letra menuda la inmensa sorpresa que invade las mentes de los habitantes actuales del planeta ante lo que llaman los autores «teorías y artefactos» de la ciencia, partiendo de Copérnico y Galileo y hasta la actual concepción del mundo visto hoy como una especie de cosmos al revés, como si lo viéramos a través de un espejo. ¿Una versión moderna de la caverna de Platón? Un libro que hace pensar y que no solo enseña sino que, sobre todo, enseña a pensar. Plenamente actual a pesar de haber sido escrito en 1985.

El cosmos en la palma de la mano: del Big Bang a nuestro origen en el polvo de estrellas, Manuel Lozano Leyva, DeBolsillo (Penguin Random House), Barcelona, 2012.

Lozano Leyva no es solo un investigador y profesor fecundo desde su cátedra de física nuclear de Sevilla, sino que también promociona activamente la cultura científica y el espíritu crítico a través de diversos libros de divulgación de éxito indudable. En este caso, aborda la comprensión del Cosmos, desde sus orígenes hasta su futuro; un libro delicioso, apasionante de leer, que pretende, según confiesa el autor, «explicar el átomo y su núcleo atómico con un objetivo, que el lector aprenda no solo cómo son sino cómo han llegado a formar parte de nosotros. Y para eso habrá que explicar qué son las estrellas, cómo nacen, viven y mueren, así como lo que ocurre en una galaxia; tratando de que el lector termine deseando asomarse al Universo, literalmente hablando».

La vida en el Universo, F. Javier Martín-Torres y Juan Francisco Buenestado, CSIC - Los Libros de la Catarata, colección «¿Qué sabemos de…?», Madrid, 2013.

Estupendo librito, fácil de leer aunque denso de contenido, escrito por un científico especializado en la búsqueda de vida en el espacio y un divulgador científico que aporta claridad y buen hacer narrativo al relato de cómo fue posible la vida aquí, y cómo podría serlo en algún otro lugar del Cosmos. Forma parte de una cada vez más completa colección de libros breves pero sustanciosos editados por el CSIC, que comienza a parecerse, aunque limitándose a temas relacionados con la investigación más puntera, a lo que fuera y todavía es en Francia, desde hace tres cuartos de siglo, la mítica colección «Que sais-je?».

El diseño inteligente, ¡vaya timo!, Ismael Pérez Fernández, Laetoli, Pamplona, 2013.

Un divulgador científico relativamente joven pero experto en estas cuestiones (dirige el grupo de Cosmología de la Agrupación Astronómica de Madrid) propone aquí un polémico pero bien sustanciado alegato en defensa de la ciencia y el pensamiento crítico al cuestionar la creencia, bastante más arraigada en el mundo americano que en el europeo, de que el Cosmos es producto de un diseño previo inteligente. Fácil de leer y comprender, el libro —exhaustivo en cuanto a datos y argumentos lógicos— aporta sin embargo muchas dudas; porque en eso consiste el método científico, en no dar nada por sentado de antemano, en resolver lo aparentemente insoluble para luego, a partir de ahí, adentrarse en nuevos conocimientos siempre provisionales. ¿Por qué creer cuando se puede saber? Quizá porque es más cómoda la creencia que la duda; en palabras del propio autor, «lo que sabemos es que no hay una sola prueba de que el Universo haya sido creado o diseñado por alguna clase de dios. Y pretendo convencer de ello al lector con argumentos y pruebas».

La vitesse de l’ombre: aux limites de la science, Jean-Marc Lévy-Leblond, Éditions du Seuil, París, 2006.

Aunque la cosmología solo aparece tangencialmente en esta obra del famoso físico y filósofo de la ciencia francés, está siempre presente como elemento reflexivo último del acontecer científico. El título mismo ya da cuenta de la intención del autor: subrayar las paradojas de la física moderna al analizar el Cosmos en su conjunto, como esa sombra que podría tener una velocidad superior a la de la luz misma. Diversos ensayos abordan las preguntas esenciales que el conocimiento le plantea hoy a los que aún quieren saber más, y el lugar que esa redistribución del conocimiento debería ocupar en las sociedades modernas. Un libro que nos obliga a pensar, más allá de nuestros más imaginativos pensamientos.

Las leyes del cielo. Astronomía y civilizaciones antiguas, Juan Antonio Belmonte, Temas de Hoy, Madrid, 1999.

Las cosmogonías de las civilizaciones más remotas siempre tenían como punto de partida la observación de lo que acontecía en el mundo, entendiendo por tal todo lo que rodeaba, en un entorno próximo, a los habitantes de una determinada región; incluido, claro, el cielo visible. Un famoso arqueoastrónomo español, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias y fecundo divulgador de la ciencia, nos muestra en este libro cómo los fundamentos de la astronomía antigua ayudaron a aquellos pueblos, desde los sumerios hasta los egipcios, pasando por los griegos y luego los romanos, a establecer leyes generalmente ligadas a los dioses sobrehumanos que explicaran el porqué del mundo que nos rodea. Debo reconocer que, aun siendo posterior a mi propia especialización en el mundo de la astrofísica, mi actual afición por la arqueoastronomía se debe, en un porcentaje elevadísimo, a la lectura y relectura de este libro, tan ameno como denso de información y buena ciencia.

Manuel Toharia, Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad Complutense de Madrid, ejerció el periodismo desde 1969. Miembro del Servicio Meteorológico Nacional, se popularizó como hombre del tiempo en TVE, entidad con la que colaboró en programas científicos, así como en la cadena SER. Fue promotor de la revista Muy Interesante y director de Conocer. Ha sido colaborador científico en varios periódicos y desde 1999 dirige el Museo de las Ciencias Príncipe Felipe de Valencia además de ser presidente de la Asociación Española de Periodismo Científico.

Ha escrito numerosos libros de divulgación científica, en especial sobre el calentamiento global.

NOTAS

[1] La precesión de los equinoccios se debe a que el eje de la Tierra va girando lentamente como una peonza en 25 780 años; por eso el norte, visto desde el suelo, nunca está en el mismo sitio sino que se mueve poco a poco. Eso hace que el calendario se vaya desfasando lentamente, y de ahí la corrección gregoriana al calendario juliano. También significa que las constelaciones del Zodiaco vayan desplazándose hacia atrás (precesión), de modo que en los más de dos mil años transcurridos desde los griegos las constelaciones están hoy un signo antes de donde estaban (a primeros de agosto ya no está Leo sino Cáncer). Lo cual, dicho sea de paso, desmonta las absurdas pretensiones predictivas de los astrólogos. <<

[2] creacinseisdas.blogspot.com <<

[3] El Museo Nacional de Ciencia y Tecnología realizó en 2010 una traducción del Sidereus Nuncius a partir del texto latino a los cuatro idiomas españoles, precedida de una interesante introducción, firmada por el académico José Manuel Sánchez Ron y el entonces director de ese museo, Ramón Núñez Centella, explicando un sinfín de anécdotas acerca de la vida y obra de Galileo. <<

[4] Existen al menos dos libros con títulos semejantes. La civilización del desperdicio, de Juan Ignacio Sáenz-Díez, editado por Dopesa en 1972; y La sociedad del desperdicio, de quien firma estas líneas, Díaz-Pons, 2014. <<