Del principio al fin del tiempo

Durante mucho tiempo, los astrónomos, en este aparentemente caótico universo, trataron de descubrir rigurosos principios de ordenación que hicieran posible perseguir hasta su origen el proceso de nacimiento del cosmos.Pero ¿cómo fue esa gran. explosión? ¿Eran válidas las leyes naturales con sus constantes, como la velocidad de la luz y la gravitación universal, antes de la gran explosión? ¿El universo se expandía, como hasta ahora, de forma incesante o se derrumba y de nuevo se reduce a trozos de materia compacta? Y finalmente ¿el fin o muerte del universo significaría también el agotamiento de la corriente del tiempo?

De problemas de esta envergadura se ocupa desde hace años el matemático y cosmólogo británico Stephen W. Hawking, de 4.2 años, un profundo pensador que sus colegas comparan por sus audaces concepciones a Albert Einstein. Ningún otro teórico, afirman los expertos, está tan interiorizado en los misterios cósmicos como el profesor de Cambridge, que desde su reclusión ha abierto, con geniales pensamientos matemáticos, nuevos caminos en este terreno de la investigación.

En un ensayo titulado Los ángulos del espacio tiempo, aparecido en la revista American Scientist, Hawkingha trazado las líneas completas de una teoría sobre el origen del universo. El artículo describe, de forma comprensible también para el público en general, un dilema del investigador: falta, según piensa este científico británico, un modelo de pensamiento matemático completo que, responda a la pregunta sobre el origen y la muerte del universo, sobre el principio y fin del tiempo.

-Así pues, Hawking, que debido a una incurable enfermedad de los músculos está casi paralítico, se muestra optimista: hay, cree él, posibilidades razonables de que se pueda descubrir hacia el fin de este siglo una fórmula abarcadora del universo. Él mismo, pese a que está atado a una silla de ruedas, parece decidido a emplear todas sus fuerzas disponibles para resolver este problema.

Una depresión superada gracias a la cosmología

Para sorpresa de todo el mundo, él mismo se ha preocupado de prolongar su vida. Cuando a los 20 años sufrió una atrofia muscular, una enfermedad que normalmente lleva en pocos años a la muerte, cayó al principio en una apatía y profunda depresión., Pero pronto se recuperó; terminó sus estudios, se casé, tuvo tres hijos, marchó a California durante tres años para estudiar y se dedicó a trabajar el terreno todavía poco desarrollado de la investigación de la cosmología.

. Durante su enfermedad profundizó Hawking en un enigma cósmico del que la astrofísica, a principios de los años setenta, se ocupó durante un corto espacio de tiempo. Los investigadores americanos, basándose en cálculos matemáticos, postularon la existencia de los llamados agujeros negros-cadáveres de estrellas quemadas que, bajo la presión de su propia fuerza de gravitación, se fueron reduciendo a pedazos de materia compacta.

En la singularidad de estos cadáveres solares creyeron ver los teóricos un estadio final del cosmos. Naturalmente, ninguna partícula elemental, afirmaron, puede escapar al campo de gravitación de los astros en el todo; en todo caso puede formarse un agujero negro, que cae en el remolino de la intemporal isla de los muertos, quedando prisionera para toda la eternidad en la fuerza de gravedad.

Hawking llegó, para su propia sorpresa, a esta conclusión: lo que los investigadores hasta ahora llamaban sin distinción alguna agujeros negros valía, según sus cálculos, solamente pára los astros con una gran fuerza de gravitación, y llegó a esta conclusión con la ayuda de la teoría de la relatividad general de Einstein.

Por el contrario, si se contemplan estos fenómenos con los anteojos de la mecánica cuántica -una teoría que usualmente se utiliza para la física de las partículas elementales-, emerge otra imagen: resulta que esos agujeros negros no son eternas incambiadas tumbas, y pueden, bajo determinadas condiciones, lanzar rayos llenos de energía que se evaporan y vuelven al círculo de energía del universo. Un astronauta, explica Hawk¡ng, que cae bajo la fuerza de gravitación del cosmos puede transformarse en una partícula radiactiva y ser lanzado de esa isla de los muertos cósmica al todo universal; una pobre, dice Hawking, forma de inmortalidad.

Con su estudio de los agujeros negros Hawking desconcertó a los especialistas por su genial capacidad para unificar distintas partes de la ciencia, logrando la emergencia de un modelo sorprendente.

Ese don combinatorio, piensan sus amigos, ha sido estimulado por la enfermedad muscular de Hawking. El paralítico cosmólogo, que no puede doblar la página de un libro, lee poco, debiendo limitarse a la lectura de lo más esencial y moviendo su cabeza lo mínimo,

También ha debido renunciar a las operaciones de cálculo matemático porque es incapaz de tener en la mano un lapicero. En lugar de eso, explica, ha llegado a entrenarse en una forma de pensamiento geométrica, y trabaja los problemas matemáticos con la ayuda de curvas, diagramas y figuras geométricas que él imagina cerrando los ojos.

De esta forma ha podido producir nuevos modelos de pensamiento cosmólogico que sus colaboradores han comprobado matemáticamente. En algunos casos, como él admite sinceramente, esos modelos se han revelado poco sólidos. Sin embargo, algunos de ellos se consideran por los especialistas como geniales. En 1979 la Universidad de Cambridge le concedió el título académico de profesor lucasiano, que solamente se ha otorgado a los grandes espíritus, como Isaac Newton y Paul Dirac, uno de los fundadores de la teoría cuántica.

Determinante para que se le concediese este título ha sido el desarrollo que el sabio británico ha llevado a cabo de la teoría de los agujeros negros, que permite estudiar el origen del universo. Según su pensamiento, el universo de la singularidad ha surgido de un originario agujero negro.

Hasta la fecha existían solamente vagas especulaciones sobre esta gran explosión. Al mismo tiempo, Hawking planteó el dilema en la ciencia cosmológica sobre el estudio de la fuerza de, la gravitación de los astros.

Sobre el origen del universo hay dos respuestas contradictorias: una se basa en la teoría de la relatividad general de Einstein; la otra, en la mecánica cuántica y en el principio de indeterminación descubierto por el físico alemán Werner Heisenberg. Entre ambas formas de pensamiento, que son los pilares de la física moderna, no se ha tendido ningún puente, piensa Hawking, siendo ésta la tarea fundamental de la cosmología.

Para ello, indica en su trabajo en la revista American Scientist, es necesario destruir muchos prejuicios de las cabezas de los científicos. En un breve bosquejo de la historia de la ciencia cosmológica intenta Hawking mostrar cómo simpatías nacionales y adversiones personales influyen en el pensamiento de los cosmólogos.

"Dios no juega a los dados"

La frase de Einstein "Dios no juega a los dados", que indica que la física cuántica no puede operar con un factor del azar, Hawking afirma: "Dios no juega a los dados, pero arroja los dados de una forma que no se pueden ver". Iguales prejuicios cree ver Hawking en otros investigadores. A algunos de ellos, observa, les espanta la idea de que el tiempo tenga un principio y un fin, porque esto tiene el sabor de una intervención divina, y por ello se esfuerzan en proyectar modelos estáticos del universo.

Hawking, que desde hace doce años está atado a una silla de ruedas, cree que el problema del tiempo puede solucionarse con una fórmula matemática universal todavía no encontrada. ¿Ha comenzado el universo con esa gran explosión? Hawking responde: la cantidad, que nosotros medimos como tiempo, tiene un principio, pero esto no significa que tenga un límite.

En las proximidades de la explosión primitiva, en las primeras etapas del cosmos, el tiempo estaba mal definido, exactamente como la dirección norte del Polo Norte terrestre; y agrega Hawking con humor: "Yo mismo todavía no he estado ahí".