Entrevista a Virginia Trimble

La búsqueda de planetas como la Tierra es la gran cuestión

Annia Domènech / 29-03-2005

Virginia Trimble es catedrática de la Universidad de California en Irving (Estados Unidos). Esta investigadora es uno de los editores asociados de la revista especializada Astrophysical Journal y vicepresidenta de la Unión Astronómica Internacional.

La Astronomía evoluciona con el tiempo, no sólo por los conocimientos más o menos seguros que incorpora, también por la tecnología con la que se obtienen, así como por el modo de ser de las personas que intentan arrancárselos al cielo. La especulación como fuente de saber ha tenido sus momentos álgidos en una historia plagada de teorías que han sido sustituidas por otras, aunque no siempre.


¿Por qué nos preguntamos por el Universo?
En parte por miedo. Queremos saber dónde encajamos en el Universo para conocer si éste es hospitalario con nosotros. Un modo de determinarlo es comprender por qué los acontecimientos ocurren, por qué hay tormentas y rayos, por qué hay inundaciones...
Los comienzos de la ciencia, igual que los de la religión, se derivan de la esperanza de saber qué está pasando y quizás controlarlo, pero como mínimo poder prever los desastres. Los egipcios estudiaban los patrones de las estrellas en el cielo. Sabían que, cuando el Sol salía al mismo tiempo que la estrella Sirio, el Nilo se desbordaba pronto y entonces era el momento de plantar los cultivos.
Los griegos eran muy favorables a proponer ideas y discutirlas libremente, como qué diferencia supondría que la Tierra girara en torno al Sol y no a la inversa. La Iglesia Católica recuperó una parte del conocimiento griego. Escogió a Aristóteles, quizás por su predilección por la inmutabilidad y la perfección. Si se hubiera incorporado otra parte de la filosofía griega, el resultado habría sido muy distinto.
Una vez la Iglesia determinó “el pensamiento oficial”, la especulación prácticamente desapareció. Entre 800 y 1200, en los países árabes se hicieron avances en Astronomía, mientras que el mundo occidental prestaba muy poca atención a la epistemología y la cosmología, es decir, al conocimiento del mundo.
Con la revolución protestante, la especulación intelectual volvió a ponerse de moda. Lentamente. Hubo un tiempo en que en Inglaterra podías tener problemas si hacías afirmaciones demasiado alejadas de lo que el gobierno apoyaba; o si no aceptabas la cronología bíblica según la cual el Universo tenía 6.000 años.
Actualmente, todavía hay lugares donde discutir ideas es peligroso. Es una suerte vivir en países en los cuales no sólo es tolerado sino también respetado, e incluso se construyen observatorios para cotejarlas con la realidad.

¿Qué ocurre cuando un experimento niega una teoría ampliamente aceptada?
En algunos ámbitos, la descripción de lo que ocurre es realmente muy buena. Tanto, que si un experimento está en desacuerdo, lo que se hace es repetirlo. Un ejemplo: las ecuaciones de Maxwell para el electromagnetismo, y la gravedad de Newton, siempre que no sea en la cercanía de cuerpos muy masivos y moviéndose muy rápidamente.
Asimismo, la electrodinámica cuántica es un retrato excelente de lo que ocurre a nivel de los electrones y protones entrechocando. Tanto ella como la relatividad general de Einstein han salido airosas de todos los experimentos, incluso de los púlsares binarios, donde dos cuerpos muy masivos se mueven el uno en torno al otro a gran velocidad, hasta el punto de que algunos de los efectos que pueden ser observados no son equiparables a nada newtoniano, como la emisión de radiación gravitatoria y el arrastre de sistemas inerciales. También la mecánica cuántica y el modelo estándar de la física de partículas son explicaciones muy satisfactorias de lo que revela el telescopio o el laboratorio.
La materia oscura es un sobrenombre que abarca las curvas de rotación, las galaxias espirales, los movimientos de galaxias en cúmulos, las lentes gravitatorias del fondo cósmico de microondas y de una galaxia por otra y el potencial gravitatorio que mantiene confinado el gas caliente responsable de la emisión de rayos X procedente de las galaxias y los cúmulos. Cada una de estas sorprendentes observaciones adquiere sentido en relación al concepto que se ha denominado materia oscura.
Con menos observaciones y, además, más distantes, la energía oscura o la constante cosmológica (lambda, quintaesencia o materia X) son nombres que incluyen los datos sobre cuán brillantes son las supernovas lejanas, las fluctuaciones en el fondo cósmico de microondas y cómo los cúmulos en las galaxias han cambiado con el tiempo.
Puede ser que próximas observaciones (por ejemplo, con el satélite europeo Planck, previsto para el 2007) determinen que la materia oscura y la energía oscura ya no sean una explicación satisfactoria. Por ejemplo, hoy en día estamos bastante seguros de que las estrellas obtienen su energía de las reacciones nucleares, pero hay científicos en desacuerdo sobre la importancia del campo magnético en la formación estelar.

¿Qué ocurre con la controvertida teoría de cuerdas? ¿Es posible verificarla?
Una teoría, por definición, tiene que ser verificable. La teoría de cuerdas hace predicciones en el marco de la física de partículas de laboratorio. Eventualmente construiremos aceleradores de partículas de tres veces el coste actual… Sí hay predicciones que pueden ser demostradas en la teoría de cuerdas porque hay cuestiones en las cuales el modelo estándar empieza a deshilacharse.
Algunos experimentos en laboratorios de partículas de altas energías están mostrando una física nueva. Podría ser que no exista la única partícula que falta en el modelo estándar de la física de partículas. Diferentes versiones de la teoría de cuerdas (puesto que hay varias) predicen, en cambio, que no hay sólo una partícula que falta, sino varias, y con distintas masas. Esto podría comprobarse con un acelerador lo bastante grande.
Un buen ejemplo de que nuevos datos suelen exigir una mejora de la teoría fue el descubrimiento de que el número de neutrinos que llegaba a la Tierra era menor que el esperado. La cuestión era si el Sol es más frío de lo previsto o si la física de la interacción débil es diferente de lo que pensábamos. Lo segundo resultó ser cierto: en contra de lo que se creía, los neutrinos tienen masas en reposo finales (aunque pequeñas) y ello determinó cambios en el modelo estándar de la física de partículas.

¿Cuáles han sido las grandes teorías que han hecho que la astrofísica avance?
El camino hasta el conocimiento actual lo dividiría en avances tecnológicos observacionales y de experimentación en el laboratorio, no en teorías.
El primer corte importante es el telescopio, alrededor de 1610. Las observaciones con las que Kepler encontró las órbitas elípticas fueron pretelescópicas, pero el estudio de cualquier zona externa al Sistema Solar requiere el uso de este instrumento.
Después fue la espectroscopía, sobre 1860. A principios del s. XIX, un filósofo habló de la composición química de los planetas y las estrellas como ejemplo de un conocimiento que el hombre jamás podría tener. Diez años más tarde, la espectroscopía comenzaba a medir la composición química de las estrellas, las galaxias, el Sol y los planetas. Si se descompone la luz, ampliándola lo suficiente, contiene marcas que son la firma de algunos elementos químicos individuales (He, H, Li, U…). La espectroscopía también mide movimientos, de hecho suministró los datos que permitieron comprender que el Universo está en expansión.
Casi al mismo tiempo, pero con un concepto distinto, se empezó a utilizar la fotografía. De repente, la apariencia del cielo y de los espectros no dependía de la memoria o la habilidad para dibujar, sino que se obtenía un registro objetivo, por ejemplo del espectro de Sirio un día de 1897, que podía ser examinado por las generaciones siguientes.
Más reciente es la abertura de las ventanas de la luz invisible (rayos X, rayos gamma, radio…), es decir, ir mucho más allá que la luz visible en astronomía. Y probablemente habrá otros cortes.

¿Qué opina del avance tecnológico que suponen los grandes telescopios?
A la gente que construyó el telescopio de 100 pulgadas (~2.5 m) de Monte Wilson (California) en 1908, éste les pareció increíblemente enorme, lo mismo que a nosotros ahora los 10 metros del GTC (Gran Telescopio CANARIAS).
Igual que los cambios políticos, los avances tecnológicos parecen más importantes para la generación que los vive. Actualmente se habla mucho de cuán rápidamente ha evolucionado la sociedad por los ordenadores y la tecnología, pero en los treinta años transcurridos desde el primer coche hasta los vuelos transatlánticos diarios (1900-1930), creo que la vida diaria se modificó como mínimo tanto como ahora.

¿Cómo se ha transformado la investigación astronómica?
El mayor cambio es debido a que ahora hay un gran número de astrónomos, lo que implica que varios trabajen simultáneamente en lo mismo. Hubo un tiempo en el que había como mucho doscientos astrónomos en el mundo y cada uno tenía su territorio, que era respetado por los demás.
En los primeros tiempos de la espectroscopía, sólo dos o tres personas analizaban los espectros estelares e intentaban comprender los patrones que veían, y ello bastaba para progresar. Hoy en día son decenas los que se lanzan sobre cada nuevo objeto, como ocurrió con los estallidos de rayos gamma en los años setenta.
La situación no es ni mejor ni peor, es distinta, por ello atrae distintos tipos de gente. De 1850 a 1950, el astrónomo tradicional era un trabajador solitario de noche, en el exterior, con el frío. Ya no es así, ahora le gusta trabajar en grupo, ir a conferencias y comparar opiniones.

¿Cuáles son los campos que despiertan más interés?
La búsqueda de planetas como la Tierra, del mismo tamaño, composición química, con agua, aire y quizás vida, es la gran cuestión. Es un ámbito en el cual se sabe qué hacer para avanzar. Hay también mucho interés en aprender más sobre la materia oscura y la energía oscura. El progreso va a llegar a partir de experimentos de laboratorio e iniciativas como el satélite Planck, que va a medir el fondo cósmico de microondas con mayor precisión.
Todavía no se conoce bien la formación estelar, lo que es en gran parte debido a que es muy compleja, como la previsión meteorológica. Se tiene que hacer un seguimiento de muchos factores distintos al mismo tiempo. Tanto para la formación de estrellas como para la previsión del tiempo, hay que tener en cuenta la temperatura, densidad y movimiento (turbulencia) del gas. En la formación de estrellas, también hay que prestar atención al campo magnético y a la meteorología del Sol. Es muy complejo.
Para progresar se necesitan obviamente ideas mejores, enfoques distintos de las cosas y, sobre todo, poder informático.


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El autor

Annia Domènech es Licenciada en Biología y Periodismo. Periodista científico responsable de la publicación caosyciencia.

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