Sacerdote
y físico, Georges Lemaître fue uno de los fundadores de la teoría de la gran
explosión. Algunas de sus intuiciones, que defendió incluso contra el mismo
Einstein, se han revelado, cincuenta años más tarde, de una importancia
capital. Este trabajo de Dominique Lambert –del que ofrecemos un extracto–
publicado por la prestigiosa revista INVESTIGACIÓN Y CIENCIA (Abril 2002),
muestra no sólo un interesante capítulo de la "historia del
conocimiento" de la historia del universo, sino también, indirectamente,
cómo hombres de profunda fe han convivido intelectualmente con científicos de
la categoría de Einstein -incluso han podido corregirle y enseñarle algunas
cosas- sin la más mínima dificultad para su fe ni para su crecimiento
científico.
En
1933 Albert Einstein dio una serie de clases en la Fundación Universitaria de
Bruselas. Cuando un colega le preguntó si le habrían comprendido bien todos los
oyentes, respondió: "El profesor De Donder quizás, el canónigo Lemâitre
sin duda, los demás creo que no".
Se
considera a Georges Lemaître uno de los fundadores de la teoría de la gran
explosión ("big bang"), en la que se basa la cosmología moderna. Como
fue además hombre de fe, algunos han pretendido que la hipótesis de un
cataclismo originario del universo en una fecha determinada del pasado
constituía, en su intención, una justificación científica de la creación
bíblica del mundo.
Así,
el astrónomo británico Fred Hoyle, partidario, por razones filosóficas, de un
modelo de universo eterno, acuñó la expresión peyorativa "big bang"
para ridiculizar las ideas desarrolladas por Lemaître. Ironías del destino, esa
expresión se usa hoy, sin connotaciones negativas, para designar una teoría
respaldada desde entonces por numerosos hechos experimentales. En cuanto a las
convicciones científicas de Lemaître, se fundaban no en su fe (siempre supo
evitar toda confusión entre ciencia y creencia), sino en argumentos matemáticos
y físicos de sólido fuste. Algunos momentos señalados de su carrera esclarecen
la importancia científica de varias de sus intuiciones.
Georges
Lemaître nació el 17 de julio de 1894 en Charleroi (Bélgica). En 1911 empieza
los estudios de ingeniería de minas, por los que muestra poco entusiasmo. A su
regreso de la primera guerra mundial, cambia de orientación para seguir la
carrera de matemáticas y física, que termina en 1920. Ese mismo año entra en el
seminario de Malinas, donde, mientras se prepara para el sacerdocio, continuó
estudiando los trabajos que trataban de la relatividad, restringida y general. Redacta
una memoria titulada La física de Einstein, con la que gana una beca que le
permite, tras su ordenación el 22 de septiembre de 1923, partir a Gran Bretaña,
para una estancia de un año en Cambridge. Allí trabaja bajo la dirección de
Arthur Eddington el astrónomo que cinco años antes había confirmado lo que
Einstein había previsto: que la fuerza de la gravitación desvía los rayos
luminosos que pasan cerca del Sol.
Prosigue
sus estudios entre 1924 y 1935 en el Instituto de Tecnlogía de Massachusetts y
visita algunos de los epicentros de la astronomía mundial, sobre todo el
observatorio de monte Wilson, done se encontraba entonces el mayor telescopio
que se hubiese construido. Así el joven experto de las nuevas teorías del
espacio-tiempo entra en contacto con la astronomía en el momento mismo en que
va a nacer la cosmología científica.
¿En
qué "contexto cosmológico se encontraba Lemaître? A mediados de los años
veinte, los astrónomos atribuían al universo observado un tamaño de unas
decenas de miles de años-luz, es decir, seis órdenes de magnitud menos que el
tamaño que se le concede hoy (de orden de diez mil millones de años luz).
Además,
por un prejuicio heredado del siglo XIX, no se concebía que este universo
evolucionase; menos aún, que tuviese una edad finita.
En
cuanto a su contenido, desde el siglo XVIII venían pensando los astrónomos que
las estrellas visibles del cielo se juntaban en un vasto disco plano, la Vía
Láctea, en cuyo seno residía el Sol. Ya en 1785 Immanuel Kant había propuesto
que las nebulosas espirales descubiertas por los astrónomos con sus primeros
telescopios eran agrupaciones gigantescas de estrellas parecidas a la Vía
Láctea. Hoy llamamos galaxias a esos "universos-isla" imaginados por
el filósofo alemán. En todo caso, hasta mediados de los años veinte del siglo
XX se consideraba que esa hipótesis era dudosa. De ella se seguía que tales
nebulosas tenían que encontrarse a millones de años luz y, sin embargo, los
astrónomos observaban en ellas explosiones regulares que, si sucedían a
semejantes distancias, debían liberar en muy poco tiempo cantidades de energía
que ninguno de los mecanismos físicos conocidos por entonces era capaz de
producir. Hoy se sabe que se trata de supernovas, de explosiones de estrellas
gigantes, en el curso de las cuales las reacciones termonucleares desprenden
más luz que miles de millones de estrellas.
El
universo de los astrónomos de la época, por lejos que observasen, no contenía
más que una sola galaxia, la nuestra. ¿Es cerrado y de dimensión finita? ¿Es
infinito y, por consiguiente, está casi vacío? A partir de 1916 la cuestión
adquiere pleno sentido cuando Albert Einstein publica su teoría de la
relatividad general, que permite a los astrónomos construir modelos
cosmológicos diferentes a tenor de las hipótesis que se elijan. Einstein mostró
que podía considerarse a la gravedad una manifestación de la curvatura del
espacio-tiempo. Sus ecuaciones permiten calcular esa curvatura en cada punto
del universo, si se conoce la cantidad de materia (o energía) que haya allí. En
cuanto a la geometría global del universo, es posible, mediante algunas
hipótesis sobre la distribución de la materia y de la energía en su seno, dar
de ella una descripción rigurosa.
El
primer modelo de universo propuesto por Einstein era una solución de sus ecuaciones
en la que el cosmos se reputaba cerrado y estático. En ese modelo, el espacio
es una "hiperesfera" de radio constante. Lo mismo que una criatura
plana que viviese "en" la superficie (bidimensional) de una esfera
vería su universo como un espacio curvo, finito aunque sin fronteras, nosotros
viviríamos en un espacio tridimensional que sería la "superficie" de
una hiperesfera (una esfera en un espacio tetradimensional). Para que el radio
de ese universo permaneciese constante (es decir, para que el peso de la
materia no provocara su hundimiento sobre sí mismo), Einstein presupuso la
existencia de una "fuerza de repulsión", capaz de contrarrestar los
efectos de la gravitación y de mantener el universo en equilibrio. Esa fuerza
interviene en las ecuaciones de la relatividad general en forma de una
constante, la llamada "constante cosmológica".
Poco
después, el astrónomo holandés Willem De Sitter esbozaba otro modelo de
universo, solución igualmente de las ecuaciones de Einstein, donde el espacio
es infinito y nula la densidad de materia. Cuando Lemaître empieza a trabajar en
los problemas cosmológicos, la comunidad astronómica no se refiere más que a
esos dos modelos.
Pero
en 1925 el astrónomo estadounidense Edwin Hubble descubre en el observatorio de
monte Wilson que la "nebulosa" de Andrómeda dista de nosotros varios
millones de años luz; resurge la polémica sobre la naturaleza de las
"nebulosas". Georges Lemaître toma, pues, contacto con la cosmología
en el momento mismo en que torna a emerger la idea dé un universo inmenso
sembrado de galaxias.
Por
otra parte, los astrónomos se disponen entonces a establecer que la luz que
recibimos de la mayoría de esas galaxias está desplazada hacia longitudes de
onda grandes (hacia el rojo), lo que parece indicar que se alejan muy veloces
de nosotros.
Así,
Lemaître se ve conducido de forma natural a buscar una explicación de esa
"recesión" de las galaxias (independientemente del ruso Aleksander
Friedman). Propone en 1927 una tercera solución de las ecuaciones de Einstein:
el tamaño del universo crecería de manera exponencial y confluiría con los dos
grandes modelos de la época en un pasado y un futuro infinitamente remotos. En
un tiempo pasado muy distante, ese universo se comportaría como el universo
estático de Einstein; en el futuro, el universo de Lemaître tendería -su masa
es constante, su tamaño no deja de crecer- hacia el modelo de De Sitter, totalmente
vacío. En el intervalo entre ambos extremos, la expansión del universo
explicaría que las galaxias se alejaran unas de otras.
Por
medio de esta solución, ya en 1927, Lemaître estableció la ley que gobierna la
recesión de las galaxias; estipula que dos galaxias se alejan mutuamente a una
velocidad proporcional a la distancia que las separa. A partir de un catálogo
de 42 galaxias de las que se conocía un orden de magnitud de las distancias,
así como las velocidades de escape, calcula la constante de proporcionalidad en
625 kilómetros por segundo y megaparsec (es decir, dos galaxias distantes entre
sí un megaparsec, que es un poco más de tres millones de años luz, se
separarían entre sí a 625 kilómetros por segundo). De ese modo, Lemaître es el
primero en establecer teóricamente la ley... de Hubble, aunque el valor que le
da a la constante, llamada también "de Hubble", sea exagerado. El
astrónomo estadounidense se llevó los honores de la posteridad porque fue el
primero, dos años más tarde, en publicar una compilación detallada de
observaciones de las que se desprendía esa ley.
Con
el modelo de 1927, Lemaître fue uno de los primeros cosmólogos que concibieron
un universo en evolución. Con todo, el universo no tiene todavía un comienzo.
¿Por qué prefería Lemaître -momentáneamente- la idea de un universo con un
pasado infinito? Parece que esta elección derivaba de que sobrestimase la
constante de Hubble. En efecto, si el universo estaba hoy en una expansión muy
rápida, su tamaño, en un pasado bastante reciente, tuvo que ser mucho menor. La
inversa de la constante de Hubble da un orden de magnitud del período reciente
de la expansión.
Con
un valor del orden de 625 kilómetros por segundo y parsec a Lemaître le sale
que el universo tiene menos de mil millones de años, edad inferior a los dos
mil millones que se le atribuían a la Tierra en su época. Este resultado se
basaba en el estudio de las concentraciones de uranio y plomo en las rocas más
antiguas; el valor que se admite hoy es de unos 4500 millones de años.
El
modelo de universo en que el radio crece de manera exponencial supera la
dificultad al dar al universo un pasado infinito donde su tamaño es casi
constante y admitir un período de expansión reciente conforme al alejamiento
observado entre las galaxias. Hoy se atribuye a la constante de Hubble un valor
del orden de 70 kilómetros por segundo y megaparsec (se han mejorado
considerablemente las estimaciones de las distancias de las gálaxias). Se
deduce de ello que el universo tiene unos 14.000 millones de años, edad
compatible con los datos geológicos.
En
el marco de sus modelos de universo en expansión Lemaître emprende una primera
descripción de la formación de las galaxias. Aprovecha para ello los métodos
que elaboró en los años 1924-25 cuando trabajaba en el Instituto de Tecnología
de Massachusetts. Eddington llamó entonces su atención sobre una cuestión
suscitada por los trabajos del astrónomo alemán Karl Schwarzschild, que había
encontrado una solución de las ecuaciones de Einstein que describía el campo
gravitatorio en el interior y el exterior de una bola de materia cuya densidad
se suponía constante (hipótesis que constituían un modelo muy simplificado de estrella).
La solución obtenida para el interior de la esfera homogénea hacía aparecer una
paradoja: al añadirle materia crecía su radio al mismo tiempo que su masa, pero
los cálculos mostraban que más allá de cierto tamaño límite (y, por lo tanto,
de cierta masa), la presión en el centro de la estrella se volvía infinita.
Parecía, pues, que no podía existir ningún astro más allá de ese límite. Pero
como señaló Eddington, la hipótesis de una densidad uniforme de la materia era
poco conforme con el espíritu de la relatividad, pues en esa teoría la densidad
de materia no es una magnitud invariante (la masa puede transformarse en
energía y unos observadores en movimiento entre sí no medirán, para los mismos
objetos, energías idénticas).
Lemaître
rehizo los cálculos de Schwarzschild abandonando la idea de una densidad
constante (sólo consideró constante una magnitud invariante de acuerdo con la
relatividad, la "traza del tensor energía-impulso", que combina la
densidad de energía y la presión de la materia). Mostró entonces, en contra de
lo que esperaba Eddington, que la paradoja descubierta por Schwarzschild
subsistía: hay realmente un radio más allá del cual ningún astro podía estar en
equilibrio.
Gracias
a ese trabajo, Lemaître pudo estudiar espacios de simetría esférica llenos de
un fluido cuya densidad no era necesariamente homogénea. En los años treinta,
con esa base, propuso un modelo donde las galaxias se formaban a partir de
fluctuaciones locales de la densidad de la materia en un universo en expansión.
En el marco del modelo las partículas de materia contenidas en el universo se
aglutinan al azar, obedeciendo a fluctuaciones estadísticas. Aparecen zonas de
densidad ligeramente superior a la media, que al derrumbarse bajo su propio
peso y atraer la materia circundante dan lugar a las galaxias, reagrupadas
luego en cúmulos de galaxias, las mayores estructuras observadas hasta ahora en
el universo. Lemaître muestra entonces que el cálculo de los cúmulos de
galaxias engendrados conforme a su modelo concuerda con las mediciones tomadas
por Hubble para el cúmulo de Coma.
No
obstante, hoy se sabe que las fluctuaciones concebidas por Lemaître
(fluctuaciones estadísticas en un universo esencialmente homogéneo) no bastan
para producir las macroestructuras del universo. La radiación fósil captada por
el satélite COBE ofreció una imagen del universo a sus 300.000 años de edad que
revelaba la existencia de variaciones de la densidad, origen, así se cree, de
las macroestructuras. La idea de que las galaxias y los cúmulos de galaxias se
han formado a partir de condensaciones locales de materia sigue siendo hoy la
preferida por los astrónomos. Sin embargo, muchos astrofísicos piensan que su
origen estuvo más bien en fluctuaciones microscópicas de naturaleza cuántica
que se amplificaron en el curso de la inflación del universo (una fase de
expansión exponencial que habría multiplicado todas las distancias por un
factor 10 elevado a 50 en unos 10 elevado a -32 segundos).
LA EDAD DEL
UNIVERSO
A
principios de los años treinta Eddington contribuyó de nuevo a orientar el
rumbo de los trabajos de su antiguo alumno al despertarle un vivo interés por
la cuestión del origen del universo. En 1931 el astrónomo de Cambridge publicó
un artículo en la revista Nature en el que confesaba: "Desde una óptica
filosófica, me repugna la idea de que el presente orden de cosas haya tenido un
comienzo". Ante esa declaración de principios, Lemaître reaccionó con la
publicación, en la misma revista, de una nota breve en la que mostraba que la
termodinámica y la mecánica cuántica podían dar un sentido físico a un comienzo
del mundo. En ese artículo describía un estado inicial del universo en el que
todos los cuantos de energía se juntaban en uno solo, al que denominaba
"átomo primitivo"; fuera de él las nociones de espacio y tiempo
carecían de sentido. Ese estado muy "ordenado" era inestable; a
partir del átomo primitivo, unas desintegraciones sucesivas, comparables a las
desintegraciones radiactivas, engendraban progresivamente la materia, el espacio
y el tiempo tal y como los conocemos hoy. Para Lemaître, "semejante
comienzo del mundo está suficientemente alejado del presente orden de cosas
como para que no resulte repugnante del todo". La hipótesis que anunciaba
la moderna teoría de la gran explosión emprendía su camino.
Por
lo demás, a principios de los años treinta Lemaître muestra que el menor cambio
en la distribución de la densidad de materia del universo podía dar ventaja
sobre la gravedad a la fuerza de repulsión ligada a la constante cosmológica.
El equilibrio entre esas dos fuerzas sobre las que reposaba el modelo estático
de Einstein era, por consiguiente, inestable; debía bastar para romperlo la
formación de las galaxias a partir de las fluctuaciones de la materia del
universo. Así, parece imposible que el universo siga siendo estático
indefinidamente.
Tal
y como la enuncia Lemaître, la hipótesis del átomo primitivo es más una
intuición física que una teoría rigurosamente elaborada. Se corresponde con la
elección de un nuevo modelo cosmológico en el que la edad del universo es
finita. Se trata de un universo homogéneo, una hiperesfera cuya evolución
comienza por un estado de densidad infinita, una singularidad, que Lemaître
considera el límite impuesto por las leyes clásicas de la relatividad cuando se
está cerca de las condiciones exóticas que reinaron en la época del átomo
primitivo. La evolución del universo está dominada por dos fuerzas, la
gravitación y la "fuerza de repulsión", cuya intensidad viene
determinada por la constante cosmológica. Este modelo, que defenderá hasta el
final de su vida, comprende tres fases características.
En
el curso de la primera fase, que comienza con la singularidad inicial, el
universo entra en expansión y el espacio se llena con los productos de la
desintegración del átomo primitivo. La atracción gravitatoria que se ejerce
entre las partículas de materia frena progresivamente la expansión.
La
segunda fase corresponde a un equilibrio entre la gravitación y la fuerza
repulsiva ligada a la constante cosmológica: el radio del universo permanece,
momentáneamente, casi constante, como en el universo de Einstein.
La
tercera y última fase de la historia del universo según Lemaître incluye la
época actual y empieza cuando la formación de macroestructuras y de las
galaxias rompe el equilibrio del período cuasi-estático y hace que se reanude
la expansión acelerada bajo el efecto de la constante cosmológica.
Lemaître
concedía mucha importancia a esta constante. Se oponía, pues, a Einstein, que
renunció a ella ("es el peor error de mi vida", habría dicho) al
mismo tiempo que el descubrimiento del distanciamiento entre galaxias le obligó
a abandonar su modelo de universo estático. Visionario, Lemaître prevé que la
mecánica cuántica podría un día dar un sentido físico a esa constante que
parece significar que el vacío está dotado de cierta densidad de energía. Se
piensa hoy que Einstein trató la constante cosmológica con demasiada ligereza y
que no es una mera "opción", sino un elemento fundamental para su
teoría a causa de la existencia de una energía del vacío cuántico: la mecánica
cuántica dicta que, incluso en un espacio vacío, aparezcan y desaparezcan sin
cesar pares de partículas y antipartículas (si no, el valor de todos los
parámetros físicos se conocería con una precisión perfecta -serían todos
nulos-, lo que contradice el principio de indeterminación de Heisenberg).
Se
ha establecido hace poco que es muy probable que la constante cosmológica no
sea nula. Por lo demás, Lemaître insistió en que, si se modifica su valor, se
modifica la edad del universo. Veía en ello un argumento adicional para
conservarla. En efecto, si la evolución del universo no está gobernada más que
por la gravitación, basta la constante de Hubble para determinar su edad. Sin
embargo, con el valor de la constante de Hubble de que se disponía en los años
treinta, esa edad resultaba siempre inferior a la del sistema solar; había que
corregir tal anomalía. Ya en 1931, basándose en un límite superior de la
constante cosmológica, Lemaître cifró en diez mil millones de años la edad del
universo (un buen orden de magnitud incluso hoy en día).
La
ciencia ha abandonado su hipótesis del átomo primitivo y su presentación de la
síntesis de los elementos químicos por desintegraciones sucesivas. Además, la
geometría espacial del universo parece ser euclídea y no esférica, como
Lemaître la concebía siempre. No obstante, diversas observaciones recientes
sobre las supernovas lejanas parecen abonar la idea de que el valor de la constante
cosmológica no es nulo, sino positivo, y, por consiguiente, que la evolución
del universo se caracteriza por las tres fases propuestas por Lemaître.
EL PROBLEMA
DE LAS SINGULARIDADES
A
principios de los años treinta se admitía que había galaxias fuera de la
nuestra y que el universo se expandía; se deducían de ello modelos del cosmos
en evolución permanente, en el curso quizá de una duración finita. Esta idea
sigue, sin embargo, chocando con las preferencias filosóficas de numerosos
físicos. No sólo les obliga a aceptar que el universo tuvo un comienzo, sino,
también, que ese comienzo consistió en un estado de densidad infinita, en una
singularidad donde las leyes de la física pierden todo su sentido.
En
enero de 1933 Einstein, que acababa de abandonar Alemania por los Estados
Unidos, se encuentra con Lemaître en el Instituto de Tecnología de California.
Le pregunta si se podían eliminar las singularidades que aparecían en la
historia del "universo fénix", un modelo que establecía que el
universo se expande a partir de una singularidad, alcanza un tamaño máximo y
vuelve a caer en una nueva singularidad antes de recomenzar un nuevo ciclo de
expansión y contracción. Como todos los modelos concebidos por los astrónomos,
es homogéneo e isótropo (sus propiedades son las mismas en todos los puntos del
espacio y en todas direcciones). Según Einstein, esa isotropía podría ser la
causa de que apareciesen singularidades. Si se admitiese una ligera anisotropía
del universo (que estuviera en expansión en dos de las direcciones del espacio
y en contracción en la tercera, por ejemplo), quizá no se desplomaría sobre sí
mismo (no "se colapsaría", con el barbarismo al uso) y se evitaría la
singularidad. Lemaître probó rápidamente, con la ayuda de un caso particular,
que la singularidad no desaparecería, ni siquiera aunque el universo no fuese
isótropo. El paso por un estado de radio "nulo" parece realmente
obligado para la mayoría de los modelos del universo. Este "experimento
matemático" prefigura los teoremas sobre las singularidades de Roger
Penrose y Stephen Hawking que demostraron, con métodos globales, que aparecen,
de manera inevitable, singularidades físicas en muchos de los modelos posibles
del espacio-tiempo.
Según
Lemaître, una de las consecuencias de la hipótesis del átomo primitivo era la
existencia de partículas cargadas de gran energía producidas en las primeras
desintegraciones de ese átomo. Tras un encuentro con Robert Millikan, Lemaître
se convenció de que esas partículas eran precisamente los rayos cósmicos que se
captan a grandes alturas y cuya naturaleza y origen precisos se ignoraban
todavía en los años treinta. La detección y el estudio de los rayos cósmicos
presentaban para él una importancia crucial, pues éstos eran, según sus propias
palabras, "jeroglíficos" que había que descifrar si se quería conocer
los primerísimos instantes del universo.
Lemaître
y Manuel Sandoval Vallarta, compañero suyo en el Instituto de Tecnología de
Massachusetts, se pusieron a estudiar las propiedades de las trayectorias de
los rayos cósmicos. Varios observadores habían mostrado que la intensidad de la
radiación cósmica variaba con la latitud geomagnética (la latitud medida no a
partir del polo geográfico de la Tierra, sino del magnético). Fiados de su
hipótesis según la cual esos rayos eran partículas dotadas de carga procedentes
de la desintegración del átomo primitivo, Lemaître y Sandoval se aplicaron al
cálculo de la interacción entre tales partículas y el campo magnético terrestre
para explicar, sobre todo, el "efecto de latitud".
Carl
Stórmer, de la Universidad de Oslo, había ya abordado un problema similar en
1907. Estudiaba la interacción entre las partículas dotadas de carga, emitidas
por el Sol, y el campo magnético terrestre a fin de obtener una teoría completa
de las auroras boreales. Se debe la producción de estos fenómenos luminosos a
las partículas cargadas emitidas por el Sol. Al acercarse a la Tierra adoptan
éstas una trayectoria helicoidal a lo largo de las líneas del campo magnético
terrestre y se canalizan hacia los polos. Cuando penetran en la atmósfera,
ionizan los átomos de nitrógeno y de oxígeno del aire, que, a su paso, se
desexcitan con emisión de luz.
Presuponiendo
que los rayos cósmicos -partículas mucho más energéticas que las del viento
solar- provienen de todas las direcciones del espacio (y no sólo del Sol),
Lemaître y Sandoval completaron el enfoque de Stórmer y estudiaron sus
trayectorias en el campo magnético terrestre. Con la ayuda de un ordenador
analógico -la "máquina de Bush"- capaz de integrar sistemas de
ecuaciones diferenciales y de dar representaciones gráficas de las soluciones,
lograron representar y estudiar en el Instituto de Tecnología de Massachusetts
millares de trayectorias de rayos cósmicos. Gracias a este trabajo Lemaître y
Sandoval Vallarta confirmaron que la cantidad de rayos cósmicos recibida sobre
la Tierra tenía que variar con la latitud geomagnética. Además, establecieron
que las partículas que constituyen los rayos cósmicos eran, sobre todo,
partículas dotadas de carga positiva.
En
su investigación de esos "jeroglíficos", vestigios de los inicios
"explosivos" del universo, Lemaître fue uno de los primeros físicos
que propusieron la existencia de una radiación fósil que podría dar una base
experimental a la cosmología. Qué duda cabe de que la radiación fósil, que se
detectó en los años sesenta, es de naturaleza muy diferente de la propuesta por
Lemaître; hoy se considera, además, que los rayos cósmicos son partículas de
gran energía -protones y núcleos atómicos ligeros-, producidas mucho más tarde
en la historia del universo, especialmente por las supernovas. Con todo,
ciertas partículas con una energía del orden de 1019 electronvolt no pueden
producirse de esa forma; algunos físicos piensan que provienen de la
desintegración de partículas exóticas de masa elevada, creadas en los
primerísimos instantes del universo. En 1998 un defensor de esta teoría,
Michael Hillas, de la Universidad de Leeds, concluía así uno de sus artículos:
"Bien puede que Lemaître no estuviese ni mucho menos equivocado."
Lemaître sentía pasión por el cálculo numérico y las máquinas de cómputo. En Lovaina adquirió toda una serie de máquinas de cómputo mecánicas, luego electromecánicas. En 1958 trajo a la Universidad Católica el primer ordenador que hubo en ella, un Burroughs E101, con el que efectuó cálculos relativos a los modelos de cúmulos de galaxias desarrollados en los años cuarenta y cincuenta a raíz de sus trabajos sobre las condiciones de materia en el universa en expansión.
Lemaître sentía pasión por el cálculo numérico y las máquinas de cómputo. En Lovaina adquirió toda una serie de máquinas de cómputo mecánicas, luego electromecánicas. En 1958 trajo a la Universidad Católica el primer ordenador que hubo en ella, un Burroughs E101, con el que efectuó cálculos relativos a los modelos de cúmulos de galaxias desarrollados en los años cuarenta y cincuenta a raíz de sus trabajos sobre las condiciones de materia en el universa en expansión.
DE LA
MATEMÁTICA A LA COSMOLOGÍA
Pionero
de la cosmología, Lemaître fue igualmente, como muchos de los teóricos de la
física clásica, un matemático de primera fila que aportó soluciones originales
a ciertos problemas de la mecánica celeste (el problema de los tres cuerpos) o
incluso del cálculo numérico (la transformada de Fourier rápida). En su época,
otros, más interesados por los prometedores territorios de la mecánica
cuántica, se alejaron de ese tipo de problemas, mientras que los matemáticos
preferían ceñirse a las estructuras abstractas a la-manera Bourbaki. En los
medios matemáticos de los años cincuenta pasaba por un marginal. Su pasión por
los ordenadores, por el cálculo numérico y la experimentación matemática era,
sin embargo, muy moderna, tal y como sus ideas sobre la historia del universo,
que defendió a veces contra el mismo Einstein. El reciente descubrimiento de la
importancia de la constante cosmológica confirma su intuición y constituye,
quizás, el mayor desafío lanzado a los físicos para el siglo que empieza.
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
COSMOLOGY OF LEMAíTRE. O. Godart y M. Heller, en History of Astronomy Series, vol. 3. Pachart Publishing House, Tucson, 1985.
COSMOLOGY AND CONTROVERSY. THE HISTORICAL DEVELOPMENT OF TWO THEORIES OF THE UNIVERSE. H. Kragh. Princeton University Press, 1996.
ESSAI DE COSMOLOGIE. A. Friedman y G. Lemaître. Precedido de L"invention du Big Bang, de J. P. Luminet (textos escogidos, presentados, traducidos y anotados por J. P. Luminet y A. Grib). éditions du Seuil, Collections Sources du Savoir; 1997.
UN ATOME D'UNIVERS. LA VIE ET L'OEUVRE DE GEORGES LEMAÎTRE. D. Lambert. éditions Racine/éditions Lessius, 2000.
COSMOLOGY OF LEMAíTRE. O. Godart y M. Heller, en History of Astronomy Series, vol. 3. Pachart Publishing House, Tucson, 1985.
COSMOLOGY AND CONTROVERSY. THE HISTORICAL DEVELOPMENT OF TWO THEORIES OF THE UNIVERSE. H. Kragh. Princeton University Press, 1996.
ESSAI DE COSMOLOGIE. A. Friedman y G. Lemaître. Precedido de L"invention du Big Bang, de J. P. Luminet (textos escogidos, presentados, traducidos y anotados por J. P. Luminet y A. Grib). éditions du Seuil, Collections Sources du Savoir; 1997.
UN ATOME D'UNIVERS. LA VIE ET L'OEUVRE DE GEORGES LEMAÎTRE. D. Lambert. éditions Racine/éditions Lessius, 2000.