Reportaje:

El desolador ocaso del universo eterno

La expansión cósmica acelerada amenaza con provocar un aumento del desconocimiento y la extinción de la vida

Cuando los astrónomos debatían el destino del universo en expansión -si todo acabará un día con un gran colapso o si las galaxias se irán alejando para siempre-, los partidarios de la expansión eterna creían en sus posibilidades de desarrollo y evolución aparentemente infinitas. Los nuevos cálculos presentan un panorama pesimista.

Las galaxias lejanas se distanciarán tan rápidamente que no podrán comunicarse
Al final, la radiación de Hawking será suficiente para condenar la vida inteligente
Algún día se agotará la energía incluso para completar un cálculo o un pensamiento

La cosmóloga de la Universidad de Yale Beatrice Tinsley escribió: 'Creo que estoy ligada a la idea de la expansión eterna' y Freeman Dyson, físico del Institute for Advanced Study de Princeton afirmó en un decisivo documento publicado en 1979 que la vida y la inteligencia podrían sostenerse indefinidamente en ese universo incluso si las estrellas se apagaran y los agujeros negros se tragaran todas las galaxias. En palabras suyas: 'Si mi visión del futuro es correcta, el mundo de la física y la astronomía también es inagotable; independientemente de lo mucho que nos adentremos en el futuro, siempre ocurrirán cosas nuevas, entrará nueva información, habrá nuevos mundos que explorar, habrá un dominio en constante expansión de la vida, la conciencia y la memoria'.

Sin embargo, hoy día, incluso Dyson admite que las probabilidades están en contra. Si las observaciones astronómicas recientes son correctas, el futuro de la vida y el universo será mucho más desolador.

En los últimos cuatro años, los astrónomos han demostrado que la expansión del universo no sólo continúa, sino que se está acelerando bajo la influencia de una misteriosa energía oscura, una antigravedad que parece estar insertada en el propio espacio. Según los astrónomos, si es así y el universo sigue acelerándose, en lugar de deslizarse suavemente hacia la noche, las galaxias lejanas acabarán distanciándose tan rápidamente que no podrán comunicarse entre sí. De hecho, sería como vivir en medio de un agujero negro que se fuera vaciando y enfriando poco a poco.

Según algunos físicos, puede que en ese universo no sean válidos los métodos habituales de formulación física. En lugar de nuevos mundos que aparecen, los antiguos irían desapareciendo constantemente por el horizonte, y se perderían de vista para siempre.

El conocimiento cosmológico estaría fragmentado, de forma que cada observador estaría condenado a ver piezas diferentes del rompecabezas y ninguno podría conocer por sí solo el destino de todo el universo ni llegar a una teoría de la física que fuera algo más que aproximada.

Y quizá lo más importante sea que cuando se agote la energía incluso para completar un pensamiento o un cálculo, el dominio de la vida y la inteligencia no se expandiría, sino que iría disminuyendo y acabaría desvaneciéndose como un eco menguante en el silencio de la eternidad. 'No me parece muy atractivo el destino de un universo que se acelera para siempre', comenta Edward Witten, teórico del Institute for Advanced Study.

Pero eso es un eufemismo en opinión del astrofísico Lawrence M. Krauss (Universidad Case Western Reserve de Cleveland), que junto con su compañero Glenn D. Starkman ha intentado retratar las posibilidades del futuro lejano. Un universo que se acelera' sería el peor universo posible, tanto para la calidad como para la cantidad de vida', dice Krauss, quien añade: 'Todo nuestro conocimiento, civilización y cultura están destinados a caer en el olvido. No hay futuro a largo plazo'.

'Sin duda es la conclusión experimental más extraña a la que he llegado desde que me dedico a la física. A la gente le resulta difícil aceptarlo. He dejado de esperar que la conclusión sea errónea, pero es un resultado de lo más incómodo', afirma Witten.

Según los astrónomos esa energía oscura recientemente descubierta es responsable aproximadamente de dos tercios de la masa del universo. Como la fuerza repulsiva reside en el propio espacio, a medida que el universo crece también crece el empuje de la energía oscura. 'Si la energía oscura es la constante cosmológica [de las ecuaciones de Einstein], entonces es una propiedad del vacío que siempre estará con nosotros, e irá haciéndose más poderosa conforme el universo vaya creciendo, y el universo se expandirá para siempre', explica Adam Riess, del Instituto del Telescopio Espacial. Pero si la energía oscura es algún tipo de quintaesencia, 'puede que surjan más campos como ese en el futuro, quizá del signo opuesto, y entonces todas las probabilidades están en contra del futuro del universo'.

Si continúa la tendencia actual de la aceleración, la previsión es la siguiente: la Tierra será inhabitable aproximadamente en 2.000 millones de años, cuando el Sol cada vez más caliente produzca un efecto invernadero descontrolado. En 5.000 millones de años, el Sol aumentará de tamaño y morirá, y en el proceso reducirá la Tierra a cenizas. Aproximadamente en el mismo momento, la Vía Láctea chocará con su gemela, la galaxia Andrómeda, que ahora está a unos dos millones de años luz y se acerca rápidamente, arrojando estrellas, gas y planetas por el espacio intergaláctico.

Cualquier civilización que lograra sobrevivir a estos acontecimientos tendría que afrontar un futuro de creciente ignorancia y oscuridad, a medida que la expansión cósmica acelerada aleja a toda prisa la mayor parte del universo. 'Nuestra capacidad de saber cosas sobre el universo irá decreciendo con el tiempo', afirma Krauss. 'Cuanto más esperemos, menos veremos, que es justo lo contrario de lo que siempre habíamos creído'.

Según su explicación, la desaparición del universo sería un proceso gradual. Cuanto más rápido se separe una galaxia de nosotros, más tenue parecerá, a medida que su luz se desplace hacia el rojo (hacia regiones de menor frecuencia y energía), de la misma forma que la sirena de un coche de policía suena distinto a medida que se aleja. Según Abraham Loeb, astrónomo de la Universiadad de Harvard, cuando alcance la velocidad de la luz, parecerá que la galaxia se congela (como una bailarina a la que una fotografía capta suspendida en el aire), conforme a la teoría de la relatividad de Einstein, y jamás la veremos envejecer. 'La cantidad de información que podemos recabar del universo es finita', afirma Loeb.

Aproximadamente en 150.000 millones de años, prácticamente todas las galaxias del universo irán alejándose tan rápidamente que serán invisibles desde la Vía Láctea. Las excepciones serán las galaxias que están gravitatoriamente ligadas a la nube de galaxias, conocida como Grupo Local, a la que pertenece la Vía Láctea. Dentro de esta nube, al principio la vida sería muy parecida. Habría galaxias en el cielo. 'Al observar la noche, las estrellas seguirían estando ahí', afirma Krauss. 'Para el astrónomo que quiera ver más allá, el cielo estará tristemente vacío. A los amantes no les molestará, pero a los científicos sí'.

Pero aproximadamente en 100 billones de años, cuando finalmente se consuman el gas y el polvo interestelares que condensan las estrellas nuevas, dejarán de nacer nuevas estrellas. A partir de ese momento, el cielo se irá oscureciendo. Según los astrónomos, las propias galaxias se hundirán en agujeros negros aproximadamente en 10 elevado a 30 años.

Pero incluso un agujero negro no es para siempre, como demostró el físico británico Stephen Hawking en sus importantísimos cálculos publicados en 1973. Mediante la aplicación de los principios de la mecánica cuántica a estos objetos aterradores, Hawking descubrió que la superficie de un agujero negro, que él denominó horizonte de sucesos, fluctuaría y exudaría energía en forma de estallidos aleatorios de partículas y radiación, haciéndose cada vez más caliente hasta que finalmente el agujero negro explote y se desvanezca.

Los agujeros negros de la masa del sol tardarían 10 elevado a 64 años en explotar. En el caso de los agujeros negros de la masa de una galaxia esos fuegos artificiales estallarían en 10 elevado a 98 años.

¿Quedará algo o alguien para ver estos fuegos artificiales cuánticos? En su estudio de 1979, Dyson alegó que la vida y la inteligencia podrían sobrevivir al desierto de la oscuridad y el frío en un universo que se expandiera infinitamente, pero cada vez más lentamentente, adoptando las formas de existencia más lentas y frías. Por ejemplo, la inteligencia podría residir en la disposición de granos de polvo con carga eléctrica en una nube interestelar, situación que describió el astrónomo británico Sir Fred Hoyle, fallecido en agosto pasado, en su novela de ciencia ficción publicada en 1957 The Black Cloud [La nube negra].

Pero su razonamiento tenía un fallo. El mero hecho de pensar requiere energía y genera calor, motivo por el cual los ordenadores llevan ventiladores. Dyson insinuó que las criaturas tendrían que dejar de pensar e hibernar periódicamente para irradiar su calor.

Sin embargo, en un universo en aceleración hay otra fuente de calor que no se puede eliminar. Los mismos cálculos que predicen que los agujeros negros deberían explotar también predicen que en un universo en aceleración el espacio debería llenarse de la denominada radiación de Hawking. De hecho, el horizonte -lo más lejos que alcanzamos a ver- matemáticamente parece la superficie de un agujero negro. Se espera que la cantidad de esta radiación sea increíblemente pequeña, pero es suficiente para condenar la vida inteligente.

'La radiación de Hawking nos mata porque da una temperatura mínima por debajo de la cual no se puede enfriar nada', afirma Krauss. Según explica, si un organismo se enfriara hasta esa temperatura, disiparía energía a un ritmo fijo. 'Como la energía total es finita, la vida es finita'.

Reciente observación de la nebulosa del Águila (los Pilares de la Creación) en infrarrojo.
Reciente observación de la nebulosa del Águila (los Pilares de la Creación) en infrarrojo.VLT (ESO)

* Este artículo apareció en la edición impresa del martes, 08 de enero de 2002.

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