Los prejuicios filosóficos en materia cosmológica (y III)

el Universo podría ser también igual en todas las direcciones si lo observáramos desde cualquier otra galaxia

Stephen Hawking (1942 - 2018) y George Francis Rayner Ellis (nacido en 1939), publicaron juntos en 1973 el libro "La estructura a gran escala del espacio-tiempo".

Una vez más, a fin de evitar la interpretación de una posición especial de la Tierra como explicación de esa casi totalidad de corrimientos al rojo de las galaxias en torno a ella, Hubble asume de nuevo el «Principio Cosmológico o Copernicano», para cuya salvaguarda no tiene más remedio que recurrir al modelo de Universo ideado por Einstein a partir de sus ecuaciones. Se trata de un Universo esférico finito, lo cual podría hacer pensar en principio que guardaba algún parecido con el antiguo modelo cristiano. Pero la realidad es que son diametralmente distintos: el modelo cristiano es un Universo de geometría euclídea de tres dimensiones, con una Tierra central fija, y un espacio interior limitado esféricamente e integrado por astros, el cual se mueve circularmente en su conjunto alrededor de aquélla. El modelo de Einstein es un Universo de geometría no euclídea, con un espacio curvado de dos dimensiones que se cierra sobre sí mismo, en cuya superficie se encuentran todos los astros que se van alejando unos de otros por la expansión del conjunto, igual que los puntos negros dibujados en un globo se van alejando unos de otros a medida que éste se hincha. Carece, por tanto, de centro alguno; y es ilimitado, pues si un cuerpo se desplaza en línea recta por su superficie no llega a ningún «límite externo» sino que vuelve a su punto de partida, igual que ocurriría si una persona navegara en línea recta sobre la superficie esférica de la Tierra.

Así pues, como asevera Hubble en el mencionado opúsculo: «La Relatividad aporta la proposición básica de que la geometría del espacio está determinada por los contenidos del espacio. A este principio se le ha añadido otra proposición, formulada en varias formas y denominada con varios nombres, pero equivalente, en un sentido, a la declaración de que todos los observadores, independientemente de su localización, verán el mismo cuadro general del Universo. El segundo principio es una pura asunción. Parece plausible y apela fuertemente a nuestro sentido de proporción. No obstante, conduce a una consecuencia bastante notable, pues él exige que, si nosotros vemos las nebulosas todas retrocediendo de nuestra posición en el espacio, entonces todo otro observador, sin importar dónde pueda estar localizado, verá las nebulosas todas retrocediendo de su posición. Sin embargo, la asunción es adoptada. No debe haber ninguna localización favorecida en el Universo, ningún centro, ningún límite; todos deben ver el Universo igual. Y, a fin de asegurar esta situación, el cosmólogo postula la isotropía espacial y la homogeneidad espacial, que es su forma de declarar que el Universo debe ser prácticamente igual en todas partes y en todas direcciones». Poco después Hubble recuerda una vez más lo que arrojan los datos observacionales, a saber, que «la densidad de la distribución nebular se incrementa hacia afuera, simétricamente en todas direcciones, dejando al observador en una posición única», y comenta: «Tal posición favorecida, por supuesto, es intolerable; es más, representa una discrepancia con la teoría, porque la teoría postula la homogeneidad. Por tanto, a fin de restaurar la homogeneidad, y escapar al horror de una posición única, las desviaciones respecto de la uniformidad, que son introducidas por los factores de recesión [= expansión], deben ser compensados por el segundo término representativo de los efectos de la curvatura espacial. No parece haber otra escapatoria». Como bien apunta al respecto un poco después: «Para el observador, el procedimiento parece artificial». Pero no hay otra «solución» desde el momento en que se asume el «Principio Copernicano», que obliga a uno a interpretar todos los datos en función de él. La geometría de G. F. B. Riemann utilizada para la curvatura espacial, y las adaptaciones del matemático A. Friedman de las ecuaciones de Einstein para dar cuenta de la homogeneidad requerida, hacían plausible sobre el papel el Universo de este último. Pero no son más que herramientas matemáticas al servicio de una idea preconcebida. Todo esto lo reconocía implícitamente Hawking en su libro citado: «A primera vista, podría parecer que toda esta evidencia [empírica] de que el Universo parece el mismo en cualquier dirección desde la que miremos sugeriría que hay algo especial en cuanto a nuestra posición en el Universo. En particular, podría pensarse que, si observamos a todas las otras galaxias alejarse de nosotros, es porque estamos en el centro del Universo.

Hay, sin embargo, una explicación alternativa: el Universo podría ser también igual en todas las direcciones si lo observáramos desde cualquier otra galaxia. Esto, como hemos visto, fue la segunda suposición de Friedman. No se tiene evidencia científica a favor o en contra de esta suposición. Creemos en ella sólo por razones de modestia: ¡sería extraordinariamente curioso que el Universo pareciera idéntico en todas las direcciones a nuestro alrededor, y que no fuera así para otros puntos del Universo!». Y de una forma explícita y honrada, lo reconocía el afamado cosmólogo sudafricano George F. R. Ellis en una entrevista (nº de Octubre de 1995 de Scientific American): «La gente necesita ser consciente de que hay una gama de modelos [cosmológicos] que podrían explicar las observaciones. […] Por ejemplo, yo puedo construirte un Universo esféricamente simétrico con la Tierra en su centro, y tú no podrías refutarlo basado en las observaciones. […] Tú puedes únicamente excluirlo por razones filosóficas. En mi opinión no hay absolutamente nada de malo en eso. Lo que quiero poner al descubierto es el hecho de que estamos usando criterios filosóficos al elegir nuestros modelos. Un montón de cosmología trata de ocultar eso».

Félix M.ª Martín Antoniano    

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