Angel "Java" Lopez en Blog

6 de Junio, 2010


Publicado el 6 de Junio, 2010, 11:52

En estas últimas semanas, he escrito sobre el corrimiento al rojo y su la interpretación de expansión del Universo:

Ciencia y corrimiento al rojo
Cosmología y corrimiento al rojo

Durante el siglo XX se presentaron dos tipos modelos de explicación del cosmos: por un lado, los modelos evolutivos, basados en la relatividad general; por otro, el modelo de estado estable. Hoy es corriente aceptar los modelos del primer tipo: expansión del Universo, variando en detalles, como si la expansión se detendrá o no. Pero ¿en qué consistía el estado estable, el modelo de steady state? Hoyle, GoldBondi fueron sus principales autores. Gracias a:

Consolidando libros

hoy encuentro el libro de 1960, "El Cosmos" de Hermann Bondi. Leo ahí:

En completo contraste con los modelos evolutivos de la cosmología relativista... se encuentra la teoría del estado estable. La base de esta teoría, como indica su nombre, es la hipótesis de que el universo, no solamente es uniforme en el espacio...

Tengo que escribir sobre homogeneidad e isotropía, en algun momento.

...sino también inmutable en el tiempo, cuando se lo considera en escala suficientemente grande. Parece ser el modelo más simple del universo y aquél en el cual el conocimiento de la física, obtenido localmente, puede aplicarse con la máxima confianza.

Tal vez ésa haya sido una de las razones para proponer el modelo: su simplicidad, la aplicación de la física local a lo global.

Pues hemos aprendido toda nuestra ciencia en una minúscula región del espacio y en un período de tiempo muy corto, cosmológicamente hablando.

No quisiera pasar por alto esta frase: hoy, el paisaje de Susskind, las teorías de la variación de las constantes físicas, y otras ideas, rescatan esa postura: lo que hemos obtenido como modelo físico, bien podría ser algo, digamos, provinciano al cosmos, no reflejar la realidad completa.

A menos que nuestro lugar y nuestro tiempo sean característicos de todo el universo, no podemos tener mucha confianza en la validez de nuestra ciencia en otras regiones del universo y en otros tiempos. Claro está que esta hipótesis de la uniformidad en el espacio y en el tiempo no significa que el universo deba conformarse a ella. Sólo significa que éste parece ser un buen modelo para investigar, pues, debido a la confianza con la que podemos aplicar nuestro conocimiento a todos los tipos de problemas que presenta, es posible hacer más y mejores predicciones por las cuales la teoría pueda ser sometida a prueba.

Es interesante este párrafo: la actividad científica se plantea modelos (no tanto leyes, sino modelos, mecanismos, representaciones...) de la realidad, y los comprueba. Un modelo puede estar motivado por la simplicidad, la "belleza", la coherencia con una poca de principios básiscos, pero todo eso no implica que "el universo deba conformarse a" él. Siempre se lo somete a prueba.

El rasgo más notable de esta teoría es el proceso de creación continua. debido a la expansión del universo, la densidad media de la materia disminuiría constantemente, lo que contradice la suposición de que el sistema no cambia. Por consiguiente, si deseamos permanecer fieles a nuestras hipótesis, no tenemos más remedio que postular una creación continua de materia en todas partes y en todos los tiempos, es decir, la aparición a partir de la nada de átomos de hidrógeno.

No sé cómo explicarían los autores de esta teoría la aparición de neutrones. Supongo que aceptarían alguna formación de helio en los corazones estelares.

La tasa de esta creación continua es muy baja, debido a la tenue distribución de la materia en el universo y a la lentitud de la expansión, medidas por patrones terrestres. En todo el volumen de la Tierra, sería equivalente a una masa como la de una partícula de polvo cada millón de años, aproximadamente. Es obvio que esta proporción está muy por debajo de todo lo que es posible medir directamente y no contradice los experimentos o las experiencias sobre las que se base la conocida ley de la conservación de la materia.

En reconocimiento a Bondi, leyendo su libro no se descubre que él es uno de los autores de la teoría. Expone muy bien el modelo evolutivo, y las pruebas que se requieren para aceptar o rechazar los modelos. Tendré que escribir más adelante sobre el tema.

En cambio, es indudable que parece una hipótesis bastante extraña. Naturalmente, si nos alejamos mucho de nuestro medio ambiente habitual, en el cual se han formado nuestras experiencias, no debemos sorprendernos de hallar algo extraño.

Ese es el punto de defensa de Bondi: apelar a que toda nuestra física, de alguna forma, es derivada localmente. Y es interesante lo siguiente:

También los matemáticos hallan inconveniente la teoría de la creación continua, pues durante largo tiempo han trabajado con una ley de la conservación de la materia que es matemáticamente absoluta. Pero, la conveniencia matemática no es buena guía para el progreso científicio.

Ciertamente, matemáticas solo no alcanza. Siempre hay que comprobar contra la realidad. Pero sí sirve de guía. Pero de eso solo: no de guía absoluta, sino de guía a nuestras intuiciones y modelos.

Algo adicional, leo en:

http://abyss.uoregon.edu/~js/glossary/steady_state.html

The theory was first put forward by Sir James Jeans in about 1920 and again in revised form in 1948 by Hermann Bondi and Thomas Gold. It was further developed by Sir Fred Hoyle to deal with problems that had arisen in connection with the alternative big-bang hypothesis. Observations since the 1950s have produced much evidence contradictory to the steady-state picture and supportive of the big-bang model

No recordaba lo de Sir James Jeans. Tendré que investigar el tema.

Nos leemos!

Angel "Java" Lopez
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Por ajlopez, en: Ciencia