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Ejercicio 4. Qué entiendo yo de cosmología

La cosmología es la rama de la astronomía que intenta, por un lado, explicar cómo nació el Universo, y, por otro, describir todos aquellos elementos y fenómenos del Universo que todavía desconocemos o no entendemos bien. Aunque en los últimos doscientos años se han dado avances espectaculares en ambos campos, como pasa en todas las disciplinas científicas, cuanto más conocemos, más conscientes somos de cuánto ignoramos.

Hasta finales del siglo XIX la astronomía utilizaba como herramienta principal las matemáticas y la física clásicas de Galileo, Newton, Kepler y compañía, para describir los movimientos y las características de los cuerpos celestes vistos por el telescopio. Pero en ese momento, el desarrollo científico-tecnológico permitió el uso de nuevas técnicas y nuevos desarrollos teóricos como la física cuántica y la relatividad, lo que abrió un nuevo abanico de posibilidades para esta ciencia que amplió enormemente la visión que se tenía del Universo hasta entonces.

El telescopio Leviatán de Parsonstown (1869) De Internet Archive Book Images – https://www.flickr.com/photos/internetarchivebookimages/14778071311/Source book page: https://archive.org/stream/laverreriedepuis00sauz/laverreriedepuis00sauz#page/n293/mode/1up, No restrictions, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=42100020

De esa manera, pasito a pasito, durante el siglo XX se fue estructurando el relato sobre cómo nació el Universo y como ha ido evolucionando hasta el momento actual. En la actualidad se considera que el inicio a partir de una gran explosión, el Big Bang, no solo dio lugar a la materia y la energía tal y como la conocemos, sino que también fue el origen del espacio y el tiempo, además de otros tipos de materia y energía, las oscuras, que intuimos pero todavía no hemos sido capaces de detectar, a pesar de ser, por lo que parece, más abundantes que las convencionales.

Y aquí es donde empiezan los problemas de comprensión de la teoría: antes del Big Bang no había ni tiempo ni espacio, algo que para seres materiales y finitos en el tiempo y en el espacio como nosotros, resulta difícil de asimilar. Aunque creo que tampoco es algo nuevo: los problemas metafísicos y existenciales son tan antiguos como el ser humano, solo ha cambiado la forma de afrontarlos. Tampoco las interpretaciones mitológicas, mágicas o religiosas han conseguido explicar con detalle todos los fenómenos físicos observados y, al final, deben echar mano de una fe basada en la creencia de ciertos principios establecidos en tiempos remotos por uno o varios profetas, por la tradición y las costumbres de una cultura, o porque “siempre se ha hecho así”.

Y ese tipo de explicaciones no siempre eran sencillas o intuitivas. Por ejemplo, en la cosmogonía islámica según la entendía el astrónomo persa del siglo XIII Zakariya al-Qazwini, la Tierra se considera plana y está rodeada por una serie de montañas, entre ellas el Monte Qaf, que la mantienen en su lugar como clavijas; la tierra está sostenida por un buey que se encuentra sobre Bahamut, un monstruo marino (pez gigantesco o ballena) que mora en un océano cósmico; el océano está dentro de un tazón que se sienta sobre un ángel o jinn. La diferencia es que las explicaciones dadas por la ciencia se basan en observaciones comprobadas y no aseveran nada que no pueda demostrarse; hay una clara separación entre evidencias y especulaciones.

Entender las bases sobre las que se sustenta la cosmología actual resulta muy complicado para los que no somos especialistas en ese campo, y dependemos de que algunos de esos especialistas sean a la vez buenos divulgadores, como Neil deGrasse Tyson, para poder hacernos un “croquis” mental de cómo es el Universo, cómo nació y cuál puede ser su destino. By NASA/Bill Ingalls – https://www.flickr.com/photos/nasahqphoto/3806476522, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30276758

Los últimos años se han hecho avances espectaculares en el entendimiento del Universo. La información aportada durante 30 años por el telescopio Hubble que, gracias a estar fuera de la atmósfera, ha llegado donde nunca antes lo habían hecho los telescopios terrestres, ha vuelto ha ensanchar los límites del Universo de la misma forma que lo hicieron 100 años antes los avances que he comentado al principio. Y, con seguridad, el uso de las ondas gravitatorias como nueva fuente de información, junto a las imágenes que proporcione el sustituto del Hubble, el Telescopio Espacial James Webb (100 veces más potente), supondrán otro salto adelante en esa dirección.

Estoy seguro de que todos esos avances nos ayudarán a entender mejor dónde vivimos pero no van a aclararnos si existe un Creador o un Plan divino, entre otras cosas porque es imposible demostrar lo que no existe; la discusión, probablemente, seguirá mientras exista el ser humano, tal y como recoge este artículo Qué es la “tetera de Russell”, uno de los argumentos más usados en las discusiones entre ateos y creyentes.

Mientras tanto, yo me quedo con el “Dios innecesario” de Stephen Hawking.

Dr. Stephen Hawking, a professor of mathematics at the University of Cambridge, delivers a speech entitled “Why we should go into space” during a lecture that is part of a series honoring NASA’s 50th Anniversary, Monday, April 21, 2008, at George Washington University’s Morton Auditorium in Washington. Photo Credit: (NASA/Paul. E. Alers)

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Ejercicio 3. Mi momento espæcial

En el primer ejercicio de esta asignatura ya expliqué cómo influyó en mi infancia y adolescencia la aventura espacial, empezando por la llegada del ser humano a la Luna y siguiendo por el transbordador espacial, que tan popular se hizo durante más de 30 años debido a sus numerosos viajes, pero también, por desgracia, por dos terribles accidentes.

La diferencia de los transbordadores con los vehículos espaciales utilizados hasta entonces era que parte de los componentes del vehículo eran reutilizables. Los transbordadores se lanzaban verticalmente, como los cohetes clásicos, adosados a un enorme tanque de combustible y dos cohetes. Antes de que el transbordador entrara en órbita se desprendían el tanque, que se perdía, y los cohetes, que se recuperaban. De NASA – http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/sts-120/html/sts120-s-028.html, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2986692

Una vez en órbita baja, el transbordador permanecía durante un tiempo dando vueltas a la Tierra, mientras realizaban experimentos en su interior o ponían satélites en órbita. Por ejemplo, el telescopio Hubble fue puesto en órbita de esta forma, y diversas misiones de los transbordadores llevaron a cabo tareas de mantenimiento. Cuando la misión terminaba, el transbordador reentraba en la atmósfera y planeando (de ahí su forma similar a la de un avión) podía aterrizar en bases de Estados Unidos.

El Challenger fue el segundo transbordador en entrar en servicio, con su primera misión en 1983. El 28 de enero de 1986, cuando despegaba para realizar su décima misión, una junta de uno de los cohetes falló y quemó el tanque de combustible, explotando y formando una enorme bola de fuego.

By Kennedy Space Center – http://grin.hq.nasa.gov/ABSTRACTS/GPN-2004-00012.html, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=530754

Son muchos los videos en youtube que explican lo que pasó. Lo más sorprendente es que el transbordador resistió la explosión y solo se destruyó al estrellarse contra el océano tras una caída de más de 15.000 metros. Queda la terrible duda de si en ese momento los astronautas seguían vivos.

Columbia By NASA – http://www.spacefacts.de/english/flights.htm, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=80053367

El Columbia fue el primer vehículo de estas características, llevando a cabo su primera misión el 12 de abril de 1981. En 2003, cuando finalizaba su 28ª misión, de carácter científico y de 16 días de duración, se desintegró al reentrar en la atmósfera. En el despegue se había desprendido una pieza de espuma aislante del tanque de combustible externo que impactó cerca del tren de aterrizaje, provocando el desprendimiento de varias losetas de aislamiento. Como consecuencia de las enormes temperaturas generadas en la reentrada, el ala izquierda se fundió y el transbordador se desestabilizó, girando sobre sí mismo hasta desintegrarse.

Este video de la BBC reconstruye el accidente. Se recogen las últimas imágenes de la tripulación con vida, la última conversación con el control de la misión en Houston, la reacción de estos cuando pierden la comunicación con el Columbia, y las imágenes de los restos del transbordador tras su desintegración.

Quizás estos han sido algunos de mis momentos más espæciales, ya que sirvieron para hacerme volver a la vida real y darme cuenta de que lo que parecía un camino lógico hacia el espacio, tal y como aparecía en las películas de ciencia ficción, iba a ser mucho más duro e iba a ir mucho más despacio de lo me había imaginado.

Sin embargo, quiero quedarme con otro momento espæcial, mucho más positivo: cuando a principios de los años 80 emitían la serie COSMOS, y Carl Sagan nos contaba cómo era el Sistema Solar que las sondas Voyager y Viking iban descubriendo, y cómo sus reflexiones me ayudaban a entender las dimensiones del Universo y el lugar del ser humano en él.

Sagan junto a una maqueta de las sondas Viking, destinadas a posarse sobre Marte. El científico estudió los posibles lugares de aterrizaje con Mike Carr y Hal Masursky. De JPL – https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_599.html, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=498811

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Ejercicio 2. La escala del Universo explicada con una secuoya

El General Grant, ademas de ser uno de los protagonistas de la guerra de secesión de los Estados Unidos, es uno de los árboles más grandes del mundo, con 1.650 años de edad según los últimos cálculos. Ahí van los datos:

Altura desde la base81,5 m
Circunferencia al nivel del suelo32,8 m
Diámetro a 1,4 m de altura8,8 m
Diámetro a 18 m de la base5,0 m
Diámetro a 55 m de la base3,9 m
Volumen estimado1.320 m3

Me ha parecido que es una buena referencia tomar uno de los seres vivos más grandes del planeta para explicar la escala del Universo, ya que, cuando nos explican las distancias entre los cuerpos celestes o los tamaños de estos simplemente con números (millones de kilómetros, Unidades Astronómicas, años luz), no somos conscientes de las proporciones que existen entre ellos. Lo mismo nos ocurre cuando hablamos de la edad del Universo, del Sistema Solar, de la Tierra, de la aparición de los seres vivos, etc., y se suele utilizar la escala de un año, de forma que el ser humano apareció segundos antes de las campanadas del 31 de diciembre.

Podemos usar al General Grant para representar el tamaño del Sistema Solar, colocando al Sol en la base del tronco y al cinturón de Kuiper, el cinturón de asteroides y planetas enanos que orbita el Sol más allá de Neptuno, en la punta de la rama más alta. Por simplificar el dibujo no he colocado todos los planetas. Esto es lo que me ha quedado:

Lo primero que vemos es que Plutón, actualmente considerado planeta enano, debido a su órbita tan excéntrica, estaría subiendo y bajando desde la copa del árbol, o sea, desde el cinturón de Kuiper, hasta cerca de la mitad del tronco, estando en algunos momentos más cerca del suelo que Neptuno. Un poco más abajo de la mitad del tronco nos encontraríamos con Urano. Bastante más abajo, a una décima parte de la altura del árbol estaría Júpiter; Marte, al alcance de un jugador de baloncesto y los restantes tres planetas por debajo de la altura de una persona.

Si queremos usar la sequoia como referencia para visualizar la distancia entre el Sol, en la base del árbol, y la estrella más cercana, Próxima Centauri, nos tenemos que salir del Kings Canyon National Park, incluso del estado de California.

Aunque el dibujo está hecho a mano y quizás no sea muy exacto, creo que es suficiente para que nos hagamos una idea de las distancias de las que estamos hablando. Nos tendríamos que separar unos 426 km del General Grant, de forma que por el sur podríamos llegar hasta Tijuana, en la frontera de México; por el noroeste hasta San Francisco; por el norte hasta Reno en el estado de Nevada; y por el este, más allá de Las Vegas, hasta el límite con el Gran Cañón.

Quizás así sea más fácil hacernos a la idea de que las películas y las novelas en las que se viaja fuera de nuestro Sistema Solar seguirán incluidas en el género de ciencia-ficción durante mucho tiempo: todavía no hemos aprendido a volar más allá de las ramas del General Grant.

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Ejercicio 1. La Luna no estaba tan cerca

El 21 de julio de 1969 yo tenía 4 meses y 5 días. En aquel tiempo mis abuelos regentaban una taberna en la planta baja del caserío familiar, en un momento en el que los caseríos de la zona estaban cediendo su lugar a fábricas y viviendas obreras, una transformación que sufrieron todos los pueblos de la periferia de Bilbao.

Mis abuelos disponían de una televisión parecida a la de la imagen, algo que todavía no era muy común en la época, y su bar era el punto de encuentro de las gentes del barrio. Así que cuando llegó ese histórico día, los vecinos pudieron ver las imágenes de la llegada del primer ser humano a la Luna mientras, probablemente, me escuchaban llorar.

https://www.rtve.es/television/60-aniversario-tve/

Con todas sus limitaciones, estos aparatos de televisión eran muy resistentes, y el de mis abuelos duró hasta mi adolescencia, cuando ya no quedaban piezas de recambio.

Aunque el programa Apolo fue clausurado cuando yo contaba con tres años, mi infancia estuvo rodeada de alusiones a la aventura espacial. Ya, meses antes de nacer yo, se había estrenado 2001: Una odisea del espacio, y tenía 8 años cuando se estrenó la que entonces se llamó La guerra de las galaxias. Sin embargo, no tengo ningún recuerdo de Star Trek hasta mucho después, supongo que Televisión Española, la única televisión en aquel momento, no emitiría la serie original.

Space1999 Year1 Title.jpg

De la que serie que sí me acuerdo, porque me encantaba, es Espacio: 1999, emitida entre 1975 y 1979. Debido a una explosión nuclear la Luna sale despedida de su órbita fuera del Sistema Solar, y los científicos que se encontraban en la base lunar se ven obligados a vagar por el espacio profundo con la única ayuda de unas cuantas naves de transporte.

Esas naves me encantaban, y solía intentar reproducirlas con las piezas del juego de construcción TENTE, la versión española de LEGO. En la imagen uno de los ladrillos del juego.

Esta serie solo duró dos temporadas, 48 episodios. Según se explica en este blog, la serie estaba dirigida principalmente al mercado anglosajón, y, precisamente, fue donde menos éxito tuvo. Parece ser que el argumento de la primera temporada era demasiado sesudo para los gustos estadounidenses y en la segunda temporada, con el objetivo de hacerla más “ligera”, se llevaron a cabo una serie de cambios de actores y de argumento que la desvirtuaron bastante. Una pena…

Con la llegada de los años 80, la Luna ya estaba completamente superada, así que llegó la mítica serie documental Cosmos: un viaje personal de Carl Sagan, con la que pude recorrer el Sistema Solar.

Pero es que en ese mismo momento, en 1981, tuvo lugar el primer vuelo de prueba del transbordador espacial.

Transbordador espacial Discovery. De NASA – http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/sts-120/html/sts120-s-028.html, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2986692

Blade runner logo red.jpg

Y en 1982, para redondearlo todo, llegan E.T., el extraterrestre y:

ambientada en 2019.

El caso es que, a medida que íbamos creciendo y nos acercábamos al siglo XXI, y con esos antecedentes culturales, muchos de mi generación pensábamos que a estas alturas de siglo, 2020, el ser humano ya tendría, como mínimo, bases permanentes en la Luna y en Marte, y, quizás, hasta contacto con extraterrestres. Pero pasaron los 80 y, para cuando me di cuenta, nos plantamos en 1999 y, no solo no había bases en la Luna, sino que la mayor preocupación tecnológica en aquel año era qué iba a pasar con los ordenadores y el efecto 2000.

En fin, como se suele decir, citando a Niels Bohr, “hacer predicciones es muy difícil, sobre todo las del futuro”.

Parece ser que en la actualidad hay nuevos planes a corto plazo de llegar a la Luna La nueva carrera espacial a la Luna, aunque vista la experiencia de los últimos años conviene ser escéptico El programa Artemisa de la NASA para pisar la Luna en 2024: ¿humo o realidad? Las dificultades técnicas, junto con el enorme coste económico con poco retorno a corto plazo, son obstáculos difíciles de superar. En cualquier caso, me parece una buena señal que esos planes se basen en la colaboración internacional, y no, como hace 50 años, en una competición entre dos potencias, como parte de una carrera armamentística.