Balbuceos entrópicos

1.- El tiempo existe porque todo se desordena

Aquí aparece una idea demoledora: la flecha del tiempo no nace de las leyes de la física (que son reversibles, y no como el tiempo), sino de la entropía. El universo va del orden al desorden, de lo improbable a lo probable, de menos configuraciones posibles a más. Eso, y no los relojes ni las órbitas, es lo que marca el paso del tiempo.

2.- La vida: el arte de convertir orden en desorden

Podría parecer que la vida desafía la entropía: plantas que crecen, animales que se organizan, humanos que hacen poesía..., pero es justo al revés. La vida es, quizás, la manera más eficiente que ha encontrado el universo para aumentar la entropía. Nadie se escapa de ella.

Las plantas convierten energía solar ordenada en azúcar; los animales devoran esa azúcar y producen calor, movimiento, excremento y caos. Cada célula viva es una pequeña fábrica de desorden, y lo hace con una eficiencia envidiable. La vida es bella… pero profundamente entrópica.

3.- Del Big Bang a los agujeros negros: la entropía como hilo conductor

Lo más paradójico es que el universo comenzó con muy baja entropía, a pesar de estar caliente, denso y homogéneo. ¿Por qué? Porque la materia/energía estaba perfectamente distribuida, y con gravedad de por medio, eso es un estado altamente improbable.

Con el tiempo, la gravedad fue generando estructuras: galaxias, estrellas, planetas, nosotros. Y en ese proceso, la entropía fue subiendo como la espuma de una olla cósmica. Hasta que llegaron los campeones del desorden: los agujeros negros. Un solo agujero negro tiene más entropía que todo lo demás combinado. Son, literalmente, el basurero térmico del universo.

4.- El futuro: silencio, oscuridad y entropía máxima

Cuando todo el calor útil se haya disipado, cuando los agujeros negros se evaporen y ni siquiera haya materia estructurada… el universo alcanzará su muerte térmica. Será uniforme, homogéneo, y absolutamente aburrido. Nada más podrá pasar. Porque la entropía máxima no permite sorpresas. El Big Crunch será el homólogo opuesto al Big Bang.

Pero mientras tanto, aquí estamos, a medio camino entre el orden absoluto del principio y el caos final, escribiendo artículos, bebiendo café, jugando con gatos que odian el agua y preguntándonos cosas.

Dejemos de momento este balbuceo y pasemos a los datos:

Datos fascinantes sobre el Big Bang

El término "Big Bang" se repite con la soltura de quien habla del clima o de una serie de televisión. Y no es para menos: suena explosivo, cinematográfico, fácil de imaginar. Pero detrás de esa expresión hay algo mucho más profundo y paradójico que una gran explosión: hay una historia de errores, palomas, curas belgas y preguntas que ni siquiera sabemos si tienen sentido. Aquí van cinco datos fascinantes que hacen del Big Bang algo mucho más complejo y poético que una simple explosión inicial.

D1.- Lo propuso un cura… y Einstein casi lo sabotea

Es irónico, como una sinfonía escrita por un sordo o una teoría de evolución revelada en un sueño religioso, que la idea más aceptada sobre el origen del universo la haya formulado un sacerdote católico. Georges Lemaître, belga con sotana y cerebro afilado, fue el primero en aplicar las ecuaciones de Einstein sin trucos cosmológicos. Mientras Einstein manipulaba su propia teoría para forzar un universo estático (añadiendo una "constante cosmológica" como quien pone un chicle para detener una fuga), Lemaître abrazó el caos: propuso que el universo se expande y que todo partió de un “átomo primigenio”.

Y aunque hoy suene lógico, en aquel momento parecía más teología que ciencia. A tal punto que el propio Einstein le dijo: “Tus cálculos son correctos, pero tu física es abominable”. Claro, luego se retractó. Como suele pasar a muchos científicos que, por cierto, suelen cometer muchos errores.

D2.- Se confirmó por culpa de unas palomas

Durante décadas, la teoría del Big Bang fue tratada como un pariente incómodo en las cenas familiares de la física. Interesante, sí, pero sospechosamente parecida al Génesis. Y sin evidencia directa, solo era una idea atractiva entre varias. 

Hasta que, en 1964 dos ingenieros de Bell Labs – laboratorios de la Bell -, Arno Penzias y Robert Wilson, decidieron limpiar una antena para captar señales de radio del espacio, que emitía un molesto zumbido. Intentaron de todo, incluso desalojar unas palomas que habían hecho su nido en el aparato. Pero el ruido no se iba. Lo que estaban escuchando, sin saberlo, era el eco del llanto del universo bebé: la radiación cósmica de fondo, un susurro térmico de cuando el cosmos dejó de ser plasma ardiente para convertirse en gas. Fue como encontrar una grabación de tu infancia escondida en las ondas de radio.

Fue la señal que convirtió la teoría del Big Bang en evidencia y el escepticismo en reverencia.

D3.- No explica el comienzo de nada

Llamarse "Big Bang" y no explicar el origen del universo es como redactar la biografía de un nacimiento, y empezarla por la adolescencia. Pero así funciona la cosmología.

El Big Bang no explica cómo empezó todo, sino cómo evolucionó lo que ya estaba. Nos dice que hace 13,77 mil millones de años todo lo observable estaba comprimido en un infinitesimal punto más caliente que el infierno de Dante, con densidades que harían llorar a un agujero negro. Pero no sabemos qué pasó antes. De hecho, ni siquiera sabemos si tiene sentido hablar de un “antes”: el tiempo, tal como lo conocemos, podría haber nacido junto con ese punto caliente.

Es el misterio íntimo y último: un origen que no podemos narrar, porque quizás no tiene verbo.

D4.- Podemos ver el universo cuando apenas balbuceaba, pero no antes del balbuceo.

Imagínese tener una fotografía suya tomada cuando apenas llevaba unas horas de vida. Ahora sustituya aquella fotografía por una señal de microondas y su persona por el universo entero. Eso es, en cierto modo, la radiación cósmica de fondo: no contemplamos el Big Bang mismo ni la hipotética etapa inflacionaria, sino la imagen más antigua del universo que podemos observar directamente mediante la luz. Es nuestro álbum familiar cósmico, una memoria luminosa de cuando las primeras estructuras que darían lugar a las galaxias y las estrellas aún estaban por formarse.

Aquella radiación procede de un universo que ya tenía unos 380.000 años de vida, cuando, al enfriarse lo suficiente, la materia permitió que la luz comenzara a viajar libremente. Hasta entonces, los fotones interactuaban continuamente con los electrones libres de una inmensa sopa cósmica de materia y radiación, que hacía opaco el universo.

Esta radiación continúa viajando y debilitándose por el cosmos. La expansión del universo ha estirado sus ondas hasta convertirlas en microondas, pero su huella permanece a nuestro alrededor como un susurro persistente que llega desde nuestros orígenes. No es una imagen del instante inicial, sino el testimonio luminoso más antiguo que podemos observar directamente. Y, en sus diminutas variaciones de temperatura, conserva las huellas de las irregularidades primordiales que acabarían dando lugar a las estructuras cósmicas.

El cosmos entero, al poco de nacer, tuvo que arrugarse para que emergiera la luz que nos lo ilumina y la vida que la contempla. Destellos cuánticos: del Universo arrugado, al Ser arrugado | El Imparcial

5. No fue una explosión en el espacio, sino del espacio.

No ocurrió en el universo, como una explosión dentro de un escenario preexistente, sino que fue el propio espacio el que comenzó a expandirse en sí mismo sin salir de sí mismo. No necesitaba un espacio exterior en espera de ser ocupado. No hubo un centro ni unos bordes desde los que se propagara la expansión: a gran escala, las distancias aumentaron en todas partes. Es difícil de imaginar, porque estamos acostumbrados a pensar en causas, lugares y direcciones; categorías con las que ordenamos la realidad óntica, siempre cambiante en sus manifestaciones espacio-temporales, pero no en su esencia, porque el ser que analiza la realidad, es una realidad trascendente, y su mirada impregna de trascendencia a toda la realidad que le rodea.

El ser humano no contempla el cosmos desde fuera: forma parte de él y, al interrogarlo, trata de hacerlo inteligible. La propia ciencia cuántica nos evidencia que la percepción de lo que denominamos por realidad viene modulada por el mismo ser que la analiza. El ser humano, es el propio experimento que certifica la realidad de la llamada realidad.

Y Quizá sea precisamente nuestra insatisfacción ante los límites del conocimiento la que nos impulse a preguntar si el universo encuentra en sí mismo su fundamento o si nos remite a una realidad que lo trasciende. Es como si ese ruido de fondo nos alertara que él no tiene la última palabra. Es como si esperara nuestra respuesta para presentarnos su esencia.

Final sin final.

La historia del Big Bang con su entropía creciente, en el fondo es una lección de humildad. Nos recuerda que incluso nuestras certezas científicas comenzaron como intuiciones marginales, que las pruebas más sólidas pueden llegar por accidente, y que a veces la verdad tiene la forma de un murmullo cósmico que nadie buscaba.

Creemos saber cómo empezó todo. Pero si algo nos enseña la historia del universo, es que los grandes comienzos suelen venir envueltos en paradojas, ruido de fondo y palomas tercas.

¿Usted se imagina un mundo sin entropía?