Teoria de l’evolució

El juliol del 1858 es van presentar a la Linnean Society, de manera conjunta, dos articles de Charles Darwin i Alfred Wallace sobre la selecció natural en l’origen de les espècies. D’entrada no van generar gaires reaccions. Un any més tard, Darwin va publicar el llibre L’origen de les espècies i en un dia es va esgotar la primera edició de 1.250 exemplars. A partir d’aquí es va iniciar una polèmica que encara dura. Personalment, sempre m’ha admirat i intrigat que dos naturalistes arribessin a unes conclusions tan brillants de manera simultània i independent. A la novel·la Els peons de l’assassí en faig referència en el següent fragment del capítol 38 pàgina 457: 

  • —Sí, i penso en la teoria del sincronisme de Jung —va dir la Mariel—. La coneixeu? —La Clara i en Wolfgang van assentir. 
  • —Crec recordar —va indicar la Marjorie— que Jung parla de successos simultanis i significatius que han esdevingut al llarg de la història i que van més enllà de la pura casualitat. Un dels exemples és el de Darwin i Wallace sobre la teoria de l’origen de les espècies. L’any 1858 Charles Darwin estava ampliant la seva teoria, que encara no havia fet pública, quan va rebre una carta d’un jove biòleg, Alfred Russel Wallace, on li feia una exposició més curta, però anàloga a la seva teoria. Wallace sabia que Darwin era naturalista, però desconeixia les seves idees. Tots dos van arribar, independentment, a la mateixa hipòtesi; una hipòtesi crucial, perquè va revolucionar el món de la ciència i la visió de la vida, la teoria de l’evolució. Cadascun d’ells va concebre la seva teoria com un esclat d’intuïció, després sustentada en proves, és clar, i ara ve l’interrogant: va ser casualitat una coincidència tan significativa? I com aquests exemples n’hi ha d’altres. 
  • »Quantes vegades no s’han donat premis Nobel compartits perquè dos investigadors han arribat al mateix descobriment? En temps del mateix Newton, que entre moltes altres coses va inventar el càlcul diferencial i integral, un altre savi de l’època, Leibniz, va fer el mateix de manera independent. Es pot atribuir al pur atzar? 

Una servidora asseguda al costat de l’esquelet d’un mamut a l’American Museum of Natural History de Nova York (foto del 1995)

Una servidora asseguda al costat de l’esquelet d’un mamut a l’Americam Museum of Natural History de Nova York (foto del 1995)

Amb els paràgrafs anteriors espero haver il·lustrat com m’interessa i apassiona aquest tema. Ara bé, no ens ha d’estranyar que la teoria evolutiva provoqués una forta i llarga polèmica en el si de la societat de la segona meitat del segle XIX, especialment pel que fa a l’origen de l’home; molts ho van considerar un insult intolerable. També va ser notòria l’oposició tant de l’Església anglicana com de l’Església catòlica. L’any 1874, el teòleg presbiterià Charles Hodge va acusar Darwin de negar l’existència de Déu en definir els humans com el resultat d’un procés natural en lloc d’una creació dissenyada per Déu. I per descomptat, no van faltar les nombroses burles i les caricatures de Darwin amb cos de mona

anismona

L’any 1870 Catalunya tampoc no era aliena al debat sobre l’evolució: sembla força contrastat que la cara de l’etiqueta de l’Anís del Mono és la de Darwin. El propietari badaloní, Vicenç Bosch, va encarregar-ne el disseny al seu sogre, el senyor Sala. 

Cal dir que quan es va publicar la sisena edició de L’origen de les espècies, l’any 1872, la majoria de científics naturalistes ja acceptaven la teoria de l’evolució de Darwin. 

Charles Darwin

Charles Darwin (1809 – 1882) 

Malgrat la resistència inicial, a principis del segle XX la idea de l’evolució ja era acceptada per la majoria de confessions cristianes i pràcticament per tots els països. L’any 1950 el papa Pius XII va manifestar a l’encíclica Humani Generis: «El Magisteri de l’Església no prohibeix que —segons l’estat actual de les ciències i la teologia— en les investigacions i disputes, entre els homes més competents de tots dos camps, sigui objecte d’estudi la doctrina de l’evolucionisme, entenent que busca l’origen del cos humà en una matèria viva preexistent —però la fe catòlica mana defendre que les ànimes són creades immediatament per Déu—». El debat es va superar i avui dia no hi ha una oposició dels catòlics, ni de molts cristians, cap al darwinisme. En el meu cas vaig estudiar en un col·legi religiós catòlic i se’m va ensenyar l’evolució sense complexos. 

Alfred Russel Wallace (1823 – 1913), coautor de la teoria de l’evolució per selecció natural

Alfred Russel Wallace (1823 – 1913), coautor de la teoria de l’evolució per selecció natural

Dit tot això, el que em produeix estranyesa és que encara persisteixin grups que es resisteixen a la teoria evolucionista, els anomenats creacionistes. Recentment, mentre llegia el llibre de Susan George, El pensamiento secuestrado, em va desanimar veure com els creacionistes avancen posicions per mitjà d’una nova i sofisticada versió de les seves creences que anomenen disseny intel·ligent. Els seus promotors presenten la seva ideologia com a evidència científica i compten amb molts recursos econòmics per a la seva difusió. 

Entre altres mèrits, valoro la precisió i la claredat sense pal·liatius amb què s’expressa la brillant escriptora Susan George

Entre altres mèrits, valoro la precisió i la claredat amb què s’expressa la brillant escriptora Susan George 

L’any 2005 ja em va sobtar que Matilde Asensi, en el seu llibre L’origen perdut, qüestionés per mitjà dels seus personatges la teoria de l’evolució: «…en molts llocs del món s’han trobat restes d’esquelets fossilitzats de mamífers i de dinosaures en els mateixos estrats geològics, una cosa impossible segons la teoria de l’evolució…». La teoria evolutiva no diu que això és impossible, si en temps dels dinosaures no haguessin existit mamífers, de qui hauríem evolucionat? La línia evolutiva dels primats es va iniciar, dintre dels mamífers, fa uns setanta milions d’anys. I continua: «…o petjades de dinosaures i éssers humans en el mateix lloc…». Un humà pot haver deixat la seva petjada al costat de les preexistents de criatures extingides fa milions d’anys. Vull deixar clar que no tinc res contra l’autora, només he volgut mostrar la capacitat de convicció dels neocreacionistes: van aconseguir que una escriptora com Asensi es prengués prou seriosament els seus arguments com per tenir-los en compte a la seva novel·la. 

Un dels principals actius del disseny intel·ligent, el bioquímic Michael J. Behe, sosté que els sistemes bioquímics complexos que es troben dintre les cèl·lules no poden haver estat produïts per l’evolució perquè tenen una qualitat que anomena complexitat irreductible, vol dir que si falta una de les seves parts no poden funcionar. Com que la selecció natural només opera entre sistemes que ja estan funcionant, en dedueix que els mecanismes darwinians no poden haver produït aquests sistemes complexos irreductibles, i apel·la a la intervenció d’una intel·ligència superior. Un dels seus exemples preferits per fer-ho entenedor és el de les rateres. Però com argumenta el biòleg Kenneth R. Miller amb el mateix exemple, si n’elimines el ressort, en lloc de tenir una ratera per atrapar ratolins tindràs un clauer, o la fusta pot fer de petjapapers. És a dir, les peces o trossos de complexitats suposadament irreductibles poden haver tingut funcions diferents i útils abans d’ajuntar-se. Un altre exemple de Behe és el del flagel bacterià, ell diu que no funciona si li falta alguna part, però s’ha comprovat que un petit grup de proteïnes del flagel sí que funciona, i és usat per molts bacteris com a dispositiu per injectar verins a altres cèl·lules. 

No calen paraules

No calen paraules

Afegeixo unes declaracions del biòleg Ricard Guerrero en una entrevista del desembre del 2006: «…abans els creacionistes convencien a cop de Bíblia. Ara que la gent ja no accepta fàcilment els preceptes bíblics, ho fa a força de pseudocites científiques. I heus aquí el que és realment perillós. Ells poden dir: “El Doctor Guerrero diu que Darwin no serveix per a res”, però jo el que dic és que Darwin sabia molt, però que no ho sabia tot. I així ho fan els neocreacionistes citant a Margulis, Gould, etc. Els defensors del disseny intel·ligent utilitzen eines i cites pseudocientífiques per demostrar els seus coneixements. Com a científic jo dubto, fins i tot del que estic dient ara mateix». 

Mentrestant, molts científics treballen amb rigor i constància, i alguns s’esforcen per reconstruir el llarg camí recorregut per la nostra família evolutiva, com l’equip investigador d’Atapuerca que el juny del 2007 va fer un nou descobriment: una mandíbula d’uns 1,2 milions d’anys que ha estat atribuïda a l’Homo antecessor, una espècie d’homínids que té els seus orígens a l’Àfrica. 

Eudald Carbonell entre Juan Luís Arsuaga i José María Bermúdez a Atapuerca

Eudald Carbonell entre Juan Luís Arsuaga i José María Bermúdez a Atapuerca

És impossible fer aquí una explicació detallada de la teoria de l’evolució, però si es coneix bé, de seguida es detecten les fal·làcies dels que la volen desacreditar. Sovint li atribueixen coses que ni Darwin ni cap evolucionista ha dit o se serveixen d’una retòrica que no aporta res, i confonen la gent. Una teoria científica és un exercici rigorós que intenta aproximar-se a la realitat per explicar-la, no es tracta d’una conjectura o una hipòtesi, sinó que ja ha passat un estadi preliminar encara que no estigui del tot establerta. En canvi, el disseny intel·ligent no és una teoria senzillament perquè no compleix els mínims requisits: una teoria no sols ha de reproduir les lleis sobre les quals s’ha bastit, sinó que ha de ser capaç de predir. 

A mi em meravella la simplicitat de la teoria evolucionista per explicar la riquesa i diversitat dels éssers vius, i en aquí rau la grandesa de Darwin i Wallace que, sense els coneixements actuals, la van intuir. A més, la bellesa de la seva simplicitat pot enfortir la fe dels creients i alhora provocar l’entusiasme dels ateus. Els científics hi han seguit fent aportacions a mesura que han obtingut més coneixements en biologia molecular, genètica, epigenètica, paleontologia… i si bé no hi ha total acord de com actua a tots els nivells, la teoria de Darwin i Wallace és com la teoria del Big Bang si mai en sorgeix una que ens aproximi més a la realitat l’haurà d’incloure. 

Maria Lluïsa Latorre (15 de juny de 2008; revisat el juliol del 2016)

Energia obscura

Fins fa poc els astrofísics consideraven que l’expansió de l’Univers s’estava desaccelerant per efecte de la força de la gravetat. Però unes observacions apassionants de supernoves llunyanes —i per tant molt joves—, fetes per dos grups independents d’astrònoms l’any 1998, indiquen que l’expansió de l’Univers no sols no s’està frenant, sinó que s’accelera. La lluminositat d’aquestes supernoves tipus Ia seria menor de l’esperada en cas que l’expansió de l’Univers s’estigués aturant.

Keplers_supernova

La supernova de Kepler de tipus Ia és a la Via Làctia. Les explosions de supernova representen el final de les estrelles de gran massa i són dels fenòmens més energètics de l’Univers. Aquestes explosions tan lluminoses poden durar de setmanes a mesos, cosa que permet establir la distància a la galàxia on es troben, mesurar la velocitat amb què s’allunyen i deduir-ne la velocitat d’expansió de l’Univers. Les supernoves tipus Ia són excel·lents indicadors de distàncies intergalàctiques perquè són visibles des de molta distància i sempre exploten amb la mateixa magnitud absoluta (la mateixa resplendor).  

L’expansió de l’Univers s’accelera per l’efecte d’una energia misteriosa i omnipresent que exerceix una força repulsiva antagònica a la gravetat: l’energia obscura. No s’ha de confondre amb la matèria fosca, aquesta última és una forma de matèria i l’energia obscura és un camp que emplena tot l’espai. 

Partint de la velocitat actual d’expansió, suposant que s’hagués anat frenant, l’edat de l’Univers es xifraria en menys de 12.000 milions d’anys. Però existeixen estrelles que tenen 13.000 milions d’anys o més. ¿Com s’explica aquesta contradicció? Ara bé, si l’energia obscura està provocant l’acceleració del ritme d’expansió de l’Univers, la seva edat estimada, uns 14.000 milions d’anys, coincideix amb la de les estrelles més velles. 

galax8.000milions

Fotografia del Hubble que mostra galàxies a vuit mil milions d’anys llum de distància. Les petites galàxies blaves de la foto es troben a una distància que arriba fins als vuit mil milions d’anys llum, per tant, es veuen tal com eren fa vuit mil milions d’anys. El color blavós és per la gran quantitat d’estels gegants blaus que contenen. Les formes irregulars suggereixen que en aquell temps les interaccions entre galàxies eren més freqüents que ara.  

L’empremta de l’energia obscura també s’ha detectat en els mapes de microones de l’Univers primitiu obtinguts pel satèl·lit WMAP. Els resultats indiquen que el principal ingredient de l’Univers és l’energia obscura amb un 74%. La matèria fosca representa un 22%, la matèria comú no lluminosa un 3,5%, la matèria ordinària visible un 0,5% i la radiació un 0,005%. 

distrcosmica

La radiació còsmica de fons observada amb un grup de telescopis de microones anomenat Very Small Array o VSA, situat a l’Observatori del Teide, va revelar el patró borrós de la imatge següent i seria consistent amb l’existència de l’energia obscura. Els colors representen les fluctuacions de la temperatura de la radiació, roig per al fred i blanc per al calent.

ondulacions

Imatge de la radiació còsmica de fons obtinguda pel VSA el 29 de maig de 2002.

Creada durant els inicis de l’Univers, l’energia obscura es va mantenir a l’ombra durant milions d’anys i l’expansió de l’Univers es va frenar a causa de la gravetat, però fa uns 5.000 milions d’anys, l’energia obscura va sobrepassar l’efecte de la força de gravetat de la matèria i va determinar l’acceleració de l’expansió.

D’aquesta estranya energia se sap que no és gaire densa (tota l’energia obscura que conté el sistema solar suma la massa d’un asteroide), per això ha estat oculta durant tant de temps; si pot tenir efecte és perquè emplena tot l’Univers. Podria tractar-se d’una energia inherent a la construcció de l’espai, l’energia del buit. Una altra hipòtesi és la quinta essència, un camp quàntic i dinàmic, la densitat del qual pot variar en el temps i l’espai. Sigui quina sigui la naturalesa de l’energia obscura, a més de ser repulsiva ha de ser fosca, no ha d’absorbir ni emetre llum, si no ja s’hauria detectat. 

En fi, encara no havíem acabat d’assimilar l’existència de la matèria fosca i no fa ni deu anys que va irrompre a l’escenari cosmològic l’enigmàtica energia obscura, els efectes de la qual es deixen sentir, però no se’n coneix la naturalesa. Corren temps agitats per als cosmòlegs i els físics de partícules. Em pregunto on hauran portat les investigacions d’aquí a deu anys.

Maria Lluïsa Latorre (18 de juliol de 2007)

Matèria fosca

Encara que pugui sonar estrany, els astrònoms encara no saben de què està fet l’Univers. Els objectes que emeten radiació —estrelles, quàsars o galàxies— són una petita fracció de la matèria de l’Univers. El gruix de la matèria és obscur i inexplicable, per això se l’anomena matèria fosca. Si no interactua amb la llum, i per tant no és visible, ¿per què es creu que existeix? Doncs pels seus efectes gravitacionals. 

Quan s’observa la rotació de les galàxies, l’energia cinètica total hauria de ser igual a la meitat de l’energia potencial gravitatòria de lligam entre les estrelles de la galàxia. En canvi, experimentalment es troba que l’energia cinètica és molt superior. La velocitat de rotació de tot el disc d’una galàxia com la Via Làctia és constant —totes les estrelles giren a la mateixa velocitat independentment de la seva distància al centre—cosa que vol dir que el disc sencer d’estrelles brillants està immers en un halo molt més gran de material fosc que arrossega la galàxia brillant. És a dir, el fet que les galàxies es moguin molt més de pressa del que correspon a la massa observada porta a pensar que la massa visible només és una part de la massa total. 

Aleshores ens podem preguntar, ¿on és la matèria fosca? 

Les galàxies roten i es desplacen agrupades en cúmuls, com si una formidable quantitat de matèria invisible hi fos present. La seva dinàmica requereix una quantitat de matèria superior a la que es veu brillar. Tot indica que la immensa gravetat de la matèria fosca atrau cap a ella la matèria ordinària visible.

matfosc

Cúmul de dues galàxies gegants, CL0025 i 1654. La massa total del cúmul de galàxies CL0025 i 1654, que és la suma de les mateixes galàxies més la matèria fosca que conté, corba la llum i produeix un efecte de lent gravitatòria que forma imatges de les galàxies més distants del fons. Els investigadors van analitzar-ne les propietats de lent gravitatòria per traçar la distribució de la matèria fosca. El mapa resultant mostra, en blau, la matèria fosca, que en realitat és invisible, i en color groc assenyala les galàxies del cúmul. El treball revela que la matèria fosca del cúmul no està distribuïda de manera aleatòria, sinó que s’assembla molt a l’aglomeració de la matèria lluminosa. 

Moltes dades fan pensar que la matèria fosca s’agrupa al voltant de les galàxies i els cúmuls, però recentment, un equip internacional d’astrònoms va aportar dades segons les quals VIRGOHI21, un objecte de la grandària d’una galàxia, però constituïda íntegrament per matèria fosca, és una «galàxia fosca».  

ngc4254

Galàxia espiral NGC 4254

Mentre els astrònoms observaven la galàxia NGC 4254 es van adonar que un dels seus braços espirals era molt més llarg que els altres, cosa que sol ser per la influència d’una altra galàxia, però aquesta no apareixia per enlloc. Es calculava que aquest objecte misteriós tindria uns 100 mil milions de masses solars. Després d’una recerca detallada el van trobar situat al cúmul de Verge, a 50 milions d’anys llum de la Terra, i el van anomenar VIRGOHI21. 

VIRGOHI21 té la grandària d’una galàxia però ni el Hubble no hi ha observat cap estrella. Només un 1% de la seva massa es detecta com a hidrogen neutre, la resta podria tractar-se de matèria fosca. Alguns apunten que VIRGOHI21 pot ser només el residu d’una col·lisió entre cúmuls galàctics; un tros de matèria fosca llançada a l’espai. 

¿De què es compon la matèria fosca? 

La majoria d’astrònoms creu que la matèria fosca es compon de partícules elementals exòtiques que no interactuen amb la llum i que són restes de la gran explosió, però la naturalesa de la matèria fosca no es coneix i s’han proposat les següents possibilitats:

Matèria fosca bariònica, seria matèria ordinària però que emet molt poca radiació. Són els objectes compactes i pesants residents a l’halo de la galàxia coneguts com a MACHO per les seves sigles en anglès: nanes marrons, nanes blanques, planetes com Júpiter, estrelles de neutrons, forats negres… Actualment es considera que representarien un part molt petita de la matèria fosca.

La matèria fosca no bariònica s’agrupa en dues categories:

Matèria fosca calenta, serien partícules lleugeres que interaccionen dèbilment, els neutrins. 

Matèria fosca freda, serien partícules hipotètiques més pesades que les anteriors i encara que són moltes les proposades, les millor conegudes i estudiades són els WIMP o partícules que interaccionen feblement, entre les quals es troben el neutralí i l’axió. 

Per explicar l’estructura a gran escala de l’Univers cal una gran quantitat de matèria no bariònica (diferent de protons i neutrons). Segons els models cosmològics, la matèria bariònica ordinària tenia massa temperatura i pressió com per poder començar a formar estructures com les estrelles. Una possible solució és suposar que hi havia grans quantitats de matèria no bariònica. Simulacions realitzades amb aquesta hipòtesi confirmen que és consistent amb l’estructura actual de l’Univers. 

¿Com observar la matèria fosca?

La matèria fosca revela la seva existència indirectament, a través de la força gravitatòria que exerceix sobre els raigs de llum que hi passen a prop fent-los corbar. Aquesta curvatura de la llum és conseqüència de la distorsió de l’espai temps proper a un objecte de gran massa, tal com prediu la teoria de la relativitat.

abell2218

Efecte de lent gravitatòria

El cúmul de galàxies Abell 2218, que està format per les galàxies grogues i grans que es veuen a la foto, actua com a lent gravitatòria i engendra arcs de llum. Les galàxies primes que formen un arc, en realitat estan situades molt més lluny, darrere del cúmul Abell 2218.

Agost del 2006, l’evidència directa de l’existència de la matèria fosca

darkmatter

Al cúmul galàctic 1E0657-56 la matèria fosca (blau) i la matèria normal (roig) han estat separades per una col·lisió tremenda de dues grans agrupacions galàctiques. Aquesta col·lisió ha permès separar cada cúmul en dos components: la matèria fosca en blau i l’ordinària en roig i és la primera vegada que s’observa. Els dos cúmuls es van creuar fa 150 milions d’anys a una velocitat d’uns 16 milions de quilòmetres per hora. Les estrelles van passar unes a través de les altres sense cap interacció especial. Però el gas intergalàctic (roig) d’un cúmul va interaccionar amb el gas intergalàctic de l’altre i, a causa de la frenada, els dos grups de gas (roig) han quedat enrere. En canvi, durant la col·lisió els dos grups de matèria fosca (blau) no van interaccionar i continuen endavant perquè la col·lisió no els ha frenat.

Maria Lluïsa Latorre (1 de juliol de 2007)

Teoria del Big Bang

L’Univers va néixer en un instant de temps definit, fa uns 14.000 milions d’anys, en forma de bola de foc superdensa i supercalenta de radiació energètica. ¿Com es va arribar a aquest model que explica l’origen i evolució de l’Univers? En realitat és el fruit de molts anys de disquisicions, teories i experiments innovadors a càrrec de molts científics de primera línia. 

El 1917, la teoria de la relativitat general d’Albert Einstein va portar a unes equacions que no descrivien un univers estàtic ni immutable; Alexander Friedmann hi va trobar unes solucions que descrivien models diferents de l’Univers, tots ells amb tendència a evolucionar, fos cap a l’expansió o al col·lapse. A partir del 1924, l’astrònom Edwin Hubble va demostrar que la Via Làctia no sols és una galàxia entre moltes més, sinó que aquestes galàxies s’allunyen entre elles a mesura que l’Univers s’expandeix. En definitiva, unes observacions confirmaven uns models matemàtics. 

Univers

Les galàxies no es mouen a través de l’espai, són arrossegades per l’expansió del mateix espai

Hubble va localitzar altres galàxies i en va calcular la distància a partir de la llum que en rebem. Una desviació cap al vermell en el seu espectre significa que l’objecte que l’emet s’allunya de nosaltres; la desviació cap a l’altre extrem de l’espectre, cap al blau, significa que l’objecte emissor s’apropa. Després d’observar i catalogar espectres de moltes galàxies, el 1929 va publicar les seves conclusions: quasi totes les galàxies s’allunyen de la nostra. La magnitud de la seva desviació cap al vermell és directament proporcional a la distància en què es troben. Quant més llunyana és una galàxia, amb més velocitat se separa de nosaltres. 

El 1927, Lemaître, sacerdot i matemàtic, ja va preveure que el desplaçament cap al roig i l’expansió de l’Univers estaven directament relacionats; un univers en expansió és un univers canviant que forçosament ha d’haver tingut una evolució des d’un punt zero. Això el va portar a pensar en una «explosió inicial» i va ser Hoyle, un dels principals adversaris d’aquesta hipòtesi, qui la va batejar com el Big Bang per ridiculitzar-la. 

Les equacions d’Einstein permeten tirar enrere fins a menys d’un milisegon de l’instant en què tota la matèria i energia de l’Univers va emergir d’un punt minúscul, una singularitat. Als anys quaranta, George Gamow va demostrar de quina manera les interaccions nuclears que tenien lloc a la bola de foc de l’Univers primitiu podien haver convertit hidrogen en heli, i va deduir-ne que aquell Univers primitiu i concentrat, abocat a un procés d’expansió i pèrdua de temperatura després de la gran explosió, havia d’haver emès una radiació que encara avui hauria de ser detectada en forma de microones: la radiació còsmica de fons. 

El 1965, els físics Penzias i Wilson, mentre provaven un detector de microones ultrasensible, van quedar sorpresos en observar que captava una radiació estranya que provenia, per igual, de tots els punts de l’espai. Diferents proves van demostrar que procedia de més enllà de la galàxia. Un físic teòric, James Peebles, en va trobar l’explicació: era un eco del Big Bang, el darrer vestigi de l’explosió inicial. A principis dels anys noranta, el satèl·lit COBE va aportar noves dades creant un mapa de microones de l’Univers primitiu: 

cobe2

La radiació còsmica de fons correspon al període en què l’Univers es va fer visible, quan tenia només 400.000 anys 

Actualment, el satèl·lit WMAP continua la tasca amb mesures molt més precises:

RCFwmap

En un univers sense fluctuacions de temperatura la radiació còsmica de fons seria uniforme, s’observaria un univers llis amb la matèria repartida de manera homogènia, sense possibilitat de concentrar-se en estrelles i galàxies. Les imatges del WMAP del nostre Univers mostren petits grumolls que corresponen a petites fluctuacions que es van poder convertir en les galàxies actuals. 

Al capítol 41 del meu llibre Els peons de l’assassí, pàgina 490, el físic Wolfgang Leinberger, en conversa amb l’escriptora Mariel Curtis, fa una petita descripció dels primers temps de l’Univers: 

  • —[…] Els escrits que parlen de la creació no entren en contradicció amb aquesta idea, expressen, amb uns termes més assequibles per als homes, la noció d’un inici. En un moment donat sorgeix la matèria i l’energia, l’espai i el temps. 
  • La Mariel va començar a recitar el gènesi segons la Bíblia: —«Al principi, Déu va crear el cel i la terra. La terra era caòtica i desolada, les tenebres cobrien la superfície de l’oceà, i l’Esperit de Déu planava sobre les aigües. Déu digué: —Que existeixi la llum.» 
  • —Intercanvieu cel per energia i terra per matèria —va indicar en Wolfgang—: «Déu va crear l’energia i la matèria. La matèria era caòtica i desolada…» Recordeu que dels fotons d’aquella gran bola de radiació inicial en sorgien parells de partícules i antipartícules que alhora col·lidien i es destruïen mútuament, en un intercanvi constant d’energia, fins quedar una minúscula fracció de partícules per sobre d’antipartícules que es va fixar com a matèria estable: «…les tenebres cobrien la superfície de l’oceà, i l’Esperit de Déu planava sobre les aigües». L’Univers era com una sopa de matèria i radiació, un mar dens i calent, massa calent perquè es formessin àtoms estables, i a la que un nucli capturava un electró, aquest era arrancat per un fotó energètic de la radiació de fons. L’Univers es va anar refredant i tres-cents mil anys després, els fotons es van fer massa dèbils com per arrancar els electrons dels àtoms. «Déu digué: —Que existeixi la llum.» Durant un període de cinc-cents mil anys la radiació de fons va deixar de tenir una interacció significativa amb la matèria, i l’Univers es va fer transparent, és a dir visible, i per tant observable a través dels telescopis. A partir d’aquest moment matèria i radiació van evolucionar independentment, es va fer la llum a l’Univers. 

El Big Bang havia acabat. Després va continuar la seva expansió de manera relativament tranquil·la mentre s’anava refredant. En alguns punts en què la matèria s’hauria acumulat, les forces gravitatòries van produir conglomerats inicials que van donar lloc a les galàxies. 

bigbanginflacio

Però segons els entesos, hi ha una qüestió que el Big Bang no satisfà: ¿per què l’Univers és homogeni a gran escala si hi ha regions que no han estat en contacte en el passat? El físic Alan Guth, a principis dels anys vuitanta, va introduir el model inflacionari de l’Univers que després va millorar Andrei Linde. La hipòtesi inflacionista defensa que en els primers instants es va produir un creixement molt accelerat de l’Univers; el ritme posterior hauria estat molt més lent. L’Univers observable, o al qual tenim accés, només és una fracció del real i prové d’una regió molt petita que abans de la inflació estava connectada. 

La part de l’Univers que podem observar està limitada per la velocitat de la llum. Estem al centre d’una esfera més enllà de la qual no podem saber res, a aquest límit se l’anomena l’horitzó. L’Univers visible o observable arriba fins a un horitzó que es troba a 14.000 milions d’anys llum perquè té aproximadament 14.000 milions d’anys d’edat; la llum dels objectes més distants no ha tingut temps d’arribar fins a nosaltres.

A hores d’ara, el model inflacionari és una proposta atractiva, però que ha d’esperar la seva comprovació. Sobretot d’ençà que s’ha observat que l’expansió de l’Univers s’accelera a causa de la presència d’una forma d’energia desconeguda, l’enigmàtica energia obscura 

bigbang2

Els telescopis moderns detecten la llum procedent de galàxies situades a milers de milions d’anys llum i ens ensenyen com era l’Univers de jove; ens permeten fer un viatge en el temps. Si poguéssim veure l’horitzó de l’Univers, estaríem observant el moment mateix de la creació, però aleshores no era transparent. Els satèl·lits detecten la radiació còsmica de fons i proporcionen una imatge de l’Univers a major escala de la que podem observar. Els acceleradors de partícules s’acosten, cada vegada més, a les altes energies que imperaven als inicis de l’Univers. Això fa augurar que en el futur sabrem molt més del nostre Univers. Actualment són molts els indicis que recolzen la teoria del Big Bang, per tant, qualsevol nou model que vulgui explicar l’origen de l’Univers l’haurà d’englobar. 

Maria Lluïsa Latorre (21 de juny de 2007)