Chicago I: El planetario

Dos semanas intensas de viaje. En medio día estaré de vuelta en San Francisco con mi chica, lo más parecido que he tenido a un hogar durante estos últimos cinco meses.

De habérmelo contado, no hubiera creído que me podría impresionar tanto con esta ciudad. Sus museos, la majestuosidad de sus edificios, las vistas del lago Michigan junto al cual se levantan los cientos de rascacielos. El frío repentino y las altas temperaturas del verano están marcados por la permanente humedad y una atmósfera bochornosa es muy común aquí.

Lo primero que hice fue conseguirme una bicicleta en la que pudiera irme diario desde “La Villita” donde vive mi tía Nora, uno de los barrios latinos (casi mexicanos) hasta la orilla del lago en donde está el centro de la ciudad y la mayoría de los museos.

Mi tía se preocupaba mucho, no quería que me fuera sólo y prefería llevarme en carro. La fui persuadiendo poco a poco de que me dejara ir. Prefería hacer un poco de ejercicio y no quitarle tanto tiempo a ella llevándome y trayéndome, además de que así quemaríamos menos gasolina. Le dije que esa era la forma en que yo voy conociendo las ciudades y sus barrios, su gente y el carácter de la ciudad. Caminar también me gusta mucho pero su casa está muy lejos del centro para ir y venir diario.

El primer lugar que visité fue el planetario, donde vi los avances científicos en el camino a la colonización de Marte que me dejó más claro el razonamiento de aquel muchacho que conocí en Santa Rosa cuya meta en la vida era ser uno de los primeros colonos de Marte. Él sólo está esperando la convocatoria para aplicar, mientras aprende técnicas de supervivencia como la agricultura y la vida en la naturaleza.  Andaba de viaje en bicicleta haciendo un tour por todo Estados Unidos, durmiendo en hamacas amarradas a los árboles.   

Había también una maqueta de la Tierra completa y en forma de esfera de más de un metro de diámetro en donde se podían apreciar las cadenas de montañas representadas a escala, ríos y condiciones climáticas señaladas con distintos colores. Alguna vez pensé que tenía poco sentido la manera caprichosa en que los países delinearon sus fronteras, pero conociendo la geografía un poco más, esto se puede entender mejor. Chile por ejemplo, es un país muy largo y muy delgado, pero está separado de Argentina por una barrera natural provocada por el choque de dos placas tectónicas que elevan dramáticamente toda la cadena de montañas de los Andes. También ahora entiendo un poco mejor porqué los ferrocarriles son tan ineficientes en México, con ese territorio  tan irregular, sierras por todos lados, pura montaña.

Pero lo que más me impresionó fue la historia del Universo, la manera en que se descubrió que se está expandiendo y el misterioso concepto de la materia gris y la consecuente energía gris que provoca.

Según la teoría del Big Bang, la más aceptada actualmente, el Universo tiene unos 13.7 miles de millones de años, o 13 700 000 000 años, que fue cuando a partir de un punto tan denso y con tanta energía como para contener toda la materia existente en el Universo, empezó a expandirse. La mayor parte del Universo conocido se formó en los primeros segundos, en el que átomos y partículas subatómicas empezaron a organizarse y a formar galaxias y estrellas que en el curso de la evolución del Universo han nacido y han muerto, pero dejando a su paso una estructura más organizada de la materia. Esto se debe a que las grandes presiones en los núcleos de las estrellas dan lugar a nuevos elementos más complejos y pesados como los metales.

Nuestro Sol por ejemplo, una estrella de tamaño mediano, tiene apenas unos 3.5 mil millones de años de edad, y debido a sus características, se cree que está más o menos a la mitad de su vida. Suponiendo que es de él de donde surgió nuestro planeta Tierra, podemos calcular que la Tierra tiene más o menos la misma edad. Esta Tierra tan grande, con tantos paisajes, el milagro de la vida, y de cosas tan sublimes como haber tenido la posibilidad de tener las condiciones para dar paso a la evolución de las plantas y animales y seres capaces de sentir amor, alegría, euforia, nostalgia, tristeza y odio; sólo es uno de una decena de planetas en nuestro Sistema Solar, entre los millones que existen en nuestra galaxia la Vía Láctea, que está localizada en un clúster de galaxias, es decir una agrupación de galaxias de las cuales también hay millones. Simplemente tratar de imaginar lo que significan las dimensiones espaciales es desbordante. Así que no entiendo cómo podría no haber vida en otro lado. Seguro que hay. Yo supongo que, así como las civilizaciones en la Tierra se fueron dando a un cierto tiempo en distintos lugares, en el Universo habrá otras civilizaciones tal vez un poco más avanzadas, tal vez un poco más atrasadas, tal vez extintas por una catástrofe natural o si no supieron administrar sus recursos y cuidar de su planeta, o en el mejor de los casos viviendo prósperamente en paz y buscando el bien común. Pero todos esos procesos desde el Big Bang, han tenido un impacto en la posibilidad para que se dieran las condiciones de la vida como la conocemos nosotros, que a su vez evolucionó desde los primeros organismos más simples formados por una célula hasta lo que conocemos hoy.

La vida en nuestro planeta se estima que inició hace 1.7 mil millones de años, más o menos a la mitad de la edad actual de la Tierra, los dinosaurios se extinguieron hace 65 millones de años (o 0.065 mil millones de años), y el hombre está pisando este suelo desde hace sólo 100 mil años (o 0.0001 miles de millones de años); pero ¡pisando fuerte!  

Si la edad del Universo estuviera representada en una línea de 100 metros, la edad de la Tierra equivaldría a 25 metros, a la historia de la vida le corresponderían 12 metros, los dinosaurios se habrían extinto hace 0.47 metros, y el hombre tendría en la Tierra aproximadamente 0.0007 metros, poco más de medio milímetro.

Muchos de los conceptos que hace falta conocer para entender mejor en el Universo están en la famosa fórmula matemática E=mc² de Einstein, en el que E es la energía, la m es materia, y la c representa la constante de la velocidad de la luz (390 mil kilómetros/segundo). La luz de las estrellas y otras formas de energía que viajan en el Universo son partículas que se llaman fotones y que viajan en forma de ondas con una velocidad determinada. A diferencia del sonido, que son ondas que viajan a través de la materia (en el espacio no hay sonido porque no hay aire donde viaje, esta “vacío”); la luz y la radio si viajan en el espacio.

Lo interesante es que no todas las ondas tienen la misma energía, y esto se debe a sus características físicas de amplitud y longitud. La luz visible viaja de esta manera, pero la diferencia entre un color y otro está deteminada por la diferencia entre amplitud y longitud de sus ondas.

Si no hay energía (luz) no hay colores (obscuridad, negrura). Los colores que nosotros vemos es gracias a esas ondas de luz que llegan a nuestros ojos y que forman el espectro visible que se ve en los arcoiris. En resumen, el color café de la madera lo vemos porque es luz solar (o artificial) que rebota en el material y le da un color en nuestros ojos. En la realidad no existen los objetos de colores. Sólo lo que nosotros percibimos gracias a la energía que sale del sol, la luna o algún foco, que rebota en la sandía y la hace ver roja, o en la planta y la hace ver verde. Pero los colores están en la luz, y por eso es que si se refractra la luz solar, resulta en un arcoiris. Ahí es donde viajan los colores.  O algo así.

Ahí es donde está el secreto de la expansión del Universo. Cada estrella, dependiendo del tipo al que pertenece, genera una gama de colores; las más jóvenes son blancas y muy brillantes, generalmente más pequeñas y densas pero con mucha energía. Las estrellas que están a la mitad de su vida como nuestro Sol tienen una tonalidad amarilla y las reacciones químicas provocan un crecimiento considerable en su tamaño. Por último, las estrellas más viejas se convierten en gigantes supernovas, tornándose rojizas pero con menor brillo y un gran tamaño. Cuando nuestro Sol llegue a esta edad, su tamaño habrá aumentado lo suficiente como para tragarse la órbita de la Tierra pero no es algo que tenga que preocuparnos por el momento. Faltan un par de miles de millones de años.

Es así como se descubrió que el Universo está en continua expansión, encontrando que las ondas emitidas por estrellas muy lejanas estaban alargadas, desfasándose en el espectro visible. El siguiente diagrama muestra la gama de colores del arcoíris, siendo el violeta la onda con más energía, y el rojo la onda con menos energía. Arriba del violeta, viene el ultravioleta, y luego otras ondas como rayos X, rayos Gamma, etc. Abajo del rojo, viene el infrarrojo, y otras ondas entre las que está la de radio casi al último. Por lo tanto, la onda que hace miles de años fue emitida por una estrella dentro del espectro visible, con la expansión del Universo esta onda se alargó y pasó a un rango de menor energía. Ahora, cuando nos llega la luz de alguna estrella lejana, viene acompañado de rayos infrarrojos que no corresponden a la luz que una estrella podría emitir, pero en el camino se alargaron, perdieron energía, y nos llegaron a la Tierra en forma de infrarrojo. Y de hecho el Universo está lleno de rayos infrarrojos, lo que sugiere que son ondas que en algún momento fueron emitidas como luz visible, alargándose y convirtiéndose poco a poco.

Es importante entender que no se está creando más espacio, sino que el que hay se está expandiendo que es distinto. Misma cantidad de materia, misma cantidad de energía, y según eso, la expansión fue casi instantánea en el momento del Big Bang, luego empezó a desacelerar y desde a hace unos pocos miles de millones de años la velocidad de expansión está aumentando de nuevo por razones desconocidas.

La materia gris es puro misterio. Se cree que más del 90 por ciento de la materia y aproximadamente un 70 por ciento de la energía en el Universo está compuesta por este tipo de materia que no se puede ver pero cuyos efectos si se perciben, sobre todo en el equilibrio gravitacional. Gracias a esta energía es que existe un equilibrio entre estrellas y galaxias que no podrían mantenerse juntas de otra manera. La fuerza de gravedad del Sol puede ser suficiente para mantener a la Tierra en órbita, pero la estrella más cercana a nuestro Sistema, Próxima Centauri, está a 4 mil años luz. La distancia entre estrellas es muy grande para que la gravedad las mantenga unidas en galaxias y a las galaxias en clústers de galaxias, para lo que la única explicación sería una presencia de una fuerza desconocida ejercida por la materia gris, o la otra opción en la actualidad es derrumbar toda la teoría de la relatividad de Einstein y declararnos en la más profunda ignorancia. Al parecer, la comunidad científica se queda con el misterio de la materia gris.

A este punto llega lo poco que sabemos sobre el Universo y sobre nosotros mismos.