UNIVERSO 2000

Hoy, en el siglo XXI, pensamos que el Universo, el “Todo”, está formado por partículas, espacio-tiempo y vacío cuántico. La materia está formada por quarks y leptones, las consideradas como partículas elementales. Existen seis tipos de quarks: up, down, strange, charme, top y bottom, y otros seis tipos de leptones: electrón, muón, tau, electrón- neutrino, muón-neutrino y tau neutrino.

La energía es masa expandida o, recíprocamente, la masa es energía concentrada. No podemos diferenciar ambos conceptos, su relación queda patente en la famosa ecuación de Einstein: E = m c^2. Las fuerzas que actúan en el Universo son de cuatro tipos: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil. Pero las cuatro fuerzas fundamentales se entienden como interacciones de partículas portadoras, partículas que se suelen calificar como virtuales: estas partículas constituyen la radiación.

La fuerza nuclear fuerte actúa sólo en el interior del núcleo atómico, y está mediada por ocho partículas llamadas gluones, de cuya existencia se tiene evidencia experimental desde los años 80; no tienen masa. El portador de la fuerza electromagnética es el fotón, conocido desde principios de siglo; no tiene masa ni carga eléctrica. La fuerza nuclear débil es la responsable de la radiactividad; sus portadores, los dos bosones W y el Z, descubiertos a principios de los 80 en el CERN. La fuerza gravitatoria tiene en el gravitón a su portador, aún no descubierto.

Estas cuatro fuerzas, junto con la materia sobre la que actúan, evolucionan en una especie de ruedo, que es el espacio-tiempo, asistido por el vacío (la ausencia de todo, excepto de fluctuaciones). A esta visión no se ha llegado en poco tiempo: ha requerido siglos de actividad científica. Una actividad motivada por la necesidad inevitable que tiene el ser humano de comprender lo que le rodea, que al principio se tradujo en mitos sobre la creación, y que luego, con la aparición del método científico, se transformó en Ciencia.

MITOS DE LA CREACION

¡Cuántos mitos sobre la creación! En Persia, en el siglo XI, el poeta, matemático y astrónomo Omar Khayyam, de Samarcanda, hablaba de un mundo "sombra de la nada", una descripción que podía resumirse como que el todo es consecuencia de la nada. ¿Quizá un precursor? El mito pelasgiano, descrito por el inglés-mallorquín Robert Graves, donde todo surge del caos...y de la nada, y muchos otros, apuntan en una dirección que, actualmente, los científicos opinan que no es tan absurda como pudiese parecer...¡sino todo lo contrario! El modelo del Big Bang, la Gran Explosión conque comenzó el espacio y el tiempo, es actualmente aceptado por la inmensa mayoría de la comunidad científica.

Pruebas experimentales de gran peso específico así lo confirman, desde el descubrimiento de la expansión del Universo, en 1929, por Edwin Hubble, hasta las últimas pruebas del equipo del COBE capitaneado por George Smoot ("Arrugas en el tiempo"), pasando por el hallazgo de Penzias y Wilson de la radiación de fondo de microondas. Sin embargo, por ahora no podemos decir nada acerca de los primeros instantes de la historia del Universo, cuando llegamos a 10^-43 segundos después de su nacimiento, ya que la Física que manejamos actualmente deja de ser aplicable en ese intervalo, el llamado "tiempo de Plank". Hubo de esperar el Universo en expansión hasta que tuvo 300.000 años de historia para ser transparente a la luz, para que la luz pudiese viajar y propagarse libremente por el Universo: fue el momento que los mitos, desde el Génesis o el mito pelagiano, pasando por las tradiciones de los indios y las del Africa negra asocian con el "...y se hizo la luz". ¡Y los átomos!

PARTICULAS ELEMENTALES

Los quarks se encuentran en el núcleo atómico, donde en grupos de tres constituyen protones y neutrones, y en parejas de quark y antiquark forman otras partículas exóticas, los mesones, que se encuentran en el interior del núcleo. También los leptones se encuentran en el interior del núcleo, excepto los electrones. Se sabe que los quarks y los leptones se organizan en familias; la primera, formada por los quarks up y down, el electrón y el electrón-neutrino. La segunda, constituída por los quarks charme y strange, el muón y el muón-neutrino, y la tercera, formada por los quarks bottom y top (descubierto en 1994), el tau y el tau-neutrino.

EL ESPACIO-TIEMPO

La fuerza de la gravedad se entiende hoy en día como una consecuencia de la geometría del espacio-tiempo. Al ser éste curvilíneo, con el mero transcurrir del tiempo se genera un tipo de fuerza, una especie de fuerza centrífuga, como la que hace derrapar un coche al entrar en una curva, y esa especie de fuerza centrífuga, como postuló Einstein, es la fuerza de la gravedad.

Después de hacer varios intentos, Einstein consiguió escribir una ecuación cuyo miembro de la izquierda describe la geometría del espacio-tiempo y el de la derecha, la contribución de la materia. Hay varios términos en el lado izquierdo de la ecuación, que describen la geometría de una forma específica y que es la única compatible con la noción de que la materia no se crea ni se destruye. Un término describe la curvatura y otro, el llamado tensor de Ricci, está relacionado con la curvatura (al multiplicar el inverso de la métrica por el tensor de Ricci obtenemos la propia curvatura).

A la derecha de la ecuación hay una contribución debida a la materia, incluyendo quarks, leptones, partículas portadoras de fuerzas, y otra contribución, que en principio Einstein olvidó y que después introdujo, la constante cosmológica, con la que pretendió resolver las contradicciones entre la teoría y las observaciones astronómicas. Esta constante describe la cantidad de energía que potencialmente hay en el vacío, hoy pequeñísima, pero en el Universo primitivo extraordinariamente grande.

Esto nos lleva a la noción de que la masa modifica la geometría del espacio-tiempo: con la tecnología actual, en el espacio podemos comprobar la desviación de la luz debida a la curvatura del espacio-tiempo por la existencia de lentes gravitacionales.

TIPOS DE UNIVERSOS

El astrónomo y matemático holandés De Sitter halló soluciones a las ecuaciones de Einstein descubriendo que el Universo no es estático: se expande o se contrae sobre sí mismo. De las ecuaciones se deducen varios tipos de Universos, dependiendo fundamentalmente de "k", representante de la curvatura, que es nula si el Universo es plano y positiva o negativa si su geometría es, mal comparada, como la de una naranja o como la de una silla de montar a caballo, y de otro término, "lambda", una función de la constante cosmológica, es decir, la energía del vacío.

Representando en abcisas la edad del Universo y en ordenadas su tamaño, aparecen hasta once tipos distintos de Universos, con las combinaciones de k=0, k=1 y k=-1 con lambda =0, >0, <0, =E, >E, <E (siendo E el valor de la constante cosmológica introducida por Einstein). Universos en eterna expansión, en contracción, oscilantes...la materia oscura parece ser que tiene la clave.

Si encendemos el televisor y desconectamos la entrada de la antena, o sea, si lo desintonizamos, observaremos que en la pantalla aparecen muchos puntos de nieve. Entre el 5% y el 10% de los puntitos se debe a la radiación de microondas que pueblan el Universo: son fotones que nos están llegando a la Tierra de la época en que el Universo se hizo transparente, cuando tenía unos 300.000 años; es lo que se llama radiación de fondo de microondas. Debió existir un momento en que el Universo debió de ser muchísimo más pequeño que el interior de un protón; con la Física que manejamos actualmente, podemos describir sin demasiadas imprecisiones las características del Universo a partir de que alcanzase un tamaño de 10^-33 cm, 10^-43 s después del Big Bang.

Pero sigue habiendo preguntas sin respuestas: ¿por qué hay cuatro fuerzas fundamentales y no más? ¿Por qué hay sólo tres generaciones, tres familias, de materia? ¿Pudo el Universo en que vivimos haber sido diferente? Si las condiciones iniciales hubieran sido diferentes, ¿lo seríamos nosotros también? Y la pregunta clave: ¿qué es el vacío? La opinión de los físicos se decanta por la siguiente respuesta: el vacío es la nada sujeta a fluctuaciones de energía.

De las fluctuaciones cuánticas en el vacío parece que emerge todo.

EL FUTURO DEL UNIVERSO

El futuro del Universo depende rotundamente de la cantidad de materia que exista en el mismo. Si esa cantidad es la suficiente como para cerrarlo, éste se colapsaría sobre sí mismo en un Big Crunch, tardando diez o veinte mil millones de años en desaparecer por completo en ese gran crujido. Pero si el Universo no tuviera la cantidad de materia necesaria, ¿cuál sería su futuro?

Para contestar a esta pregunta, nos interesan dos tipos de procesos: los asociados con la estabilidad de la materia y los asociados con la naturaleza cuántica del espacio-tiempo. En un Universo abierto, en expansión "para siempre", habría seis procesos clave que ocurrirían y determinarían de forma indiscutible el futuro global del Universo. Viajemos hacia ese futuro desde el instante actual, 15 10^9 años después del Big Bang.

1.- 10^14 años: todas las estrellas habrán consumido su combustible nuclear.

2.- 10^17 años: todas las estrellas perderán sus planetas.

3.- 10^18 años: todas las estrellas dobles se habrán colapsado y escapado de las galaxias (evaporación galáctica) y el interior de las galaxias se habrá colapsado en agujeros negros superpesados.

4.- 10^33 años: los protones se habrán desintegrado.

5.- 10^35 años: el Universo se habrá convertido en una "sopa" de fotones, neutrinos y agujeros negros superpesados. Así permanecerá en forma muy "tranquila" hasta

6.- 10^100 años: los agujeros negros se evaporarán por emisión de la radiación de Hawking. El Universo ha muerto: sus reliquias estarán constituidas por neutrinos, electrones, positrones y fotones.

Todo esto, naturalmente, para un Universo abierto en eterna expansión. En el caso de un Universo cerrado, sólo se producirían los procesos descritos que diesen tiempo antes del comienzo del colapso. De todos modos, es impresionante cómo la mente del hombre ha sido capaz de elaborar una serie de teorías científicas, firmemente asentadas en la Física y las Matemáticas, que permiten visualizar algo que va mucho más allá de su experiencia cotidiana. ¡El Universo cabe en la cabeza de un hombre!

ANTES DEL BIG-BANG

¿Tiene sentido hablar de lo que "había" antes del Big Bang? Puede no tenerlo, pero de hecho es una de las preguntas más habituales que se suelen hacer al científico. Incluso elucubrar sobre lo que ocurrió desde t=0 segundos hasta t= 10^-43 segundos, el tiempo de Plank, es sumamente especulativo. Lo que está claro es la implicación de la Relatividad General y la Mecánica Cuántica en el microentorno del Big Bang.

En particular, es necesario introducir la noción de función de ondas del Universo, ya que en los instantes iniciales, el Universo se debió comportar de forma similar a una partícula subatómica, y como es bien conocido, en el ámbito de lo atómico se manifiesta abiertamente la dualidad onda-corpúsculo. En el Universo primitivo, durante la época en la que la Cosmología Cuántica es válida y durante un período de tiempo de 10^-43 segundos, el Universo, es decir, todo lo que lo constituye, participa de esa dualidad onda- partícula. Esto significa que, al ser como una onda, no se le puede localizar en el espacio ni en el tiempo, y por tanto, no se puede hablar del punto cero del tiempo, del origen del tiempo, ni del origen del espacio. La pregunta ¿cuál es el origen del espacio y del tiempo?, carece de sentido, al igual que nuestra experiencia de lo cotidiano no tiene cabida dentro del comportamiento cuántico.

Cabe la posibilidad de plantearse al Universo inicial como una partícula, una partícula cuántica sujeta, por lo tanto, al Principio de Indeterminación de Heisenberg: tampoco podríamos conocer en este caso el origen exacto del tiempo ni del espacio. Independientemente de que el Universo se comporte como una onda o como una partícula, no es posible acceder al propio origen del espacio y/o del tiempo.

¿Y antes del Big Bang?. La respuesta a esta pregunta aún no se conoce, pero sí se pueden ofrecer algunos rasgos generales sobre la posible transición de un antes a un después del Big Bang. Dentro de la Física actual pueden considerarse dos escenarios para la transición, que corresponden a las dos únicas posibilidades matemáticas que admiten las ecuaciones. Un escenario se conoce como "creación de la nada", y el otro, "creación sin fronteras".

CREACION DE LA NADA

En este escenario tiene lugar la materialización del Universo a partir de la nada, en un instante de tiempo cuya duración es compatible con el Principio de Incertidumbre.

Aquí es importante recalcar que la nada, para los físicos, es el vacío cuántico, la ausencia de todo excepto de fluctuaciones. El vacío cuántico es tal que, cuando se perturba, da lugar a materia más antimateria, a la generación de "algo" y exactamente la misma cantidad de "antialgo". El vacío debe de contener tanto al espacio-tiempo como a un anti espacio-tiempo; pero según la Cosmología cuántica, la naturaleza del espacio-tiempo es tal que su némesis coincide consigo misma. La fluctuación del vacío cuántico produce el espacio-tiempo, y en principio todas las geometrías posibles serían igualmente probables. Pero considerando fluctuaciones en la propia geometría, podrían distinguirse unas geometrías de otras. La geometría que, debido a la fluctuación, se convirtiese en la que sobreviviría mejor, se convierte en la más probable, y por ello, la que define y determina en gran parte la posterior evolución del Universo. A partir de la creación de la nada y una vez que el espacio-tiempo ha evolucionado hacia un estado en que la geometría ya se ha diferenciado, el Universo emergente se puede describir mediante la Cosmología clásica, según la cual podemos comprender su evolución desde el Big Bang hasta hoy.

CREACION SIN FRONTERAS

La creación sin fronteras es más abstracta que la creación de la nada y, por tanto, más difícil de visualizar con palabras. La idea esencial es que no es posible asignar un comienzo al espacio-tiempo en la época de la Cosmología cuántica, un comienzo único y especial. El Big Bang estaría representado por un punto en una hipotética esfera, pero al ser todos los puntos de la misma equivalentes, todos serían candidatos a Big Bang en las mismas condiciones. Para que esto sea cierto, la esfera sobre la que describimos la creación debería tener un radio nulo en el momento en el que se creó el Universo, y al no existir ningún punto cuando se creó, vemos que el origen de los tiempos, el instante del Big Bang, es inalcanzable en sí, no tiene frontera.

Resumiendo, la creación sin fronteras consiste en un escenario según el cual el Universo emerge como consecuencia de la imposibilidad lógica de establecer un origen único de los tiempos.

COSMOLOGIA Y MECANICA CUANTICA

Las dos descripciones del "antes del Big Bang", creación de la nada y sin fronteras, han de ser consideradas como propuestas matemáticamente rigurosas para describir el origen del Universo, pero nada más. No podemos acceder, por ahora, a una evidencia experimental, aunque, evidentemente, estos escenarios no son metafísicos. Ciertas preguntas que nos hacíamos antes dentro del contexto de la Filosofía y la metafísica, hoy nos las hacemos dentro de la Física, y encontramos respuestas coherentes con el método científico.

Las dos respuestas descritas no deben ser aceptadas como "la verdad", sino como algo comprensible a través de la Física que conocemos hoy. La Cosmología, aplicada al entorno del Big Bang, es una Cosmología cuántica, una aplicación de la Mecánica cuántica al origen, por lo que debe diferenciarse de la Cosmología clásica, aplicable a la evolución del Universo después de la Era de Plank. Sin embargo, para poder aplicar la Mecánica cuántica al Universo primitivo, hay que modificarla, pues su aplicación al átomo y a las partículas elementales, que es evidente, no es válida, no es adecuada para la Cosmología cuántica, al menos por dos razones.

En Mecánica cuántica, es posible la división del sistema físico en observador y observado, pero el Universo es el todo, incluye al observador. Es más, el observador y las medidas que hace no pueden ser importantes a la hora de describir el Universo temprano, cuando no existían ni el observador ni las medidas. Pero hay otra razón por la que hay que modificar la Mecánica cuántica si queremos aplicarla al origen del Universo; en ella, existe una diferencia esencial entre el espacio y el tiempo, una diferencia que es necesario eliminar si se quiere extender la Mecánica cuántica a la Cosmología. En Mecánica cuántica, el tiempo no puede fluctuar, mientras que en Cosmología cuántica es esencial que el espacio-tiempo fluctúe.

Algún día podremos concluir si el Universo se creó de la nada o surgió por creación sin fronteras, y quien puede dar la solución es el fenómeno de las ondas gravitatorias, oscilaciones del propio espacio-tiempo que se generan, según la Relatividad General, cuando tienen lugar cambios importantes en la densidad de la materia o en cualquier otro proceso que afecte a la estructura del espacio-tiempo. En el Big Bang se produjeron copiosas cantidades de ondas gravitatorias, es evidente, pues se "movieron" grandes cantidades de espacio-tiempo y de materia. Las diferencias entre ondas gravitatorias producidas en creación de la nada y en creación sin fronteras son claras, pero el problema es poder detectar esas ondas. La construcción de detectores de ondas gravitacionales es un hecho, y sus descubrimientos permitirán, a medio plazo, determinar de forma precisa cómo fue realmente el nacimiento del Universo.

FISICA, QUIMICA, BIOLOGIA

Hemos visto cómo el Universo surgió, posiblemente, de una fluctuación de la nada. Del propio tejido del espacio- tiempo, en armonía con el vacío y en danza con la materia y la radiación, se generó la estructura de la materia que conocemos, y como demuestra nuestra propia existencia, la materia se organiza en otros objetos capaces de controlar su ambiente. Ahora vemos cómo existe una posibilidad seria de extender a la Biología lo que sabemos que funciona en el campo de la Física, y así entender cómo las moléculas orgánicas se transformaron en células, y éstas en organismos pluricelulares con múltiples formas y gran variedad de tipos.

En concreto, se han hecho descubrimientos por parte de investigadores químicos del origen de la vida que pueden conducir a saltar la barrera entre lo no-vivo y lo vivo; estos descubrimientos están basados en experimentos de laboratorio en los que se demuestra la existencia, a partir de síntesis de componentes inorgánicos, no vivos, de sistemas moleculares suficientemente complejos como para poder prosperar y autoorganizarse, manteniéndose a sí mismos sin degenerar.

LA VIDA

Debido al trabajo de generaciones de biólogos, químicos y físicos, hoy en día consideramos cinco propiedades esenciales que caracterizan a un ser vivo: que se metabolice, que se reproduzca, que identifique a los de su propia clase, que pueda ser parásito y que pueda ejercer la simbiosis. Las tres primeras propiedades se dan en todos los seres vivos; respecto a las dos últimas, hay seres que tienen la cuarta, otros la quinta, y otros ambas. Las tres primeras propiedades se pueden describir de forma muy precisa mediante las leyes de la Física, de manera que podemos diseñar programas de ordenador que las tienen, y que constituyen la base de una nueva ciencia emergente llamada Vida Artificial. Una disciplina que estudia la vida "in silicio", en el silicio de los chips del ordenador, en contraste con la vida "in vitro" que estudian los biólogos.

La vida emergió en la Tierra hace 3.800 millones de años, y aún no hemos logrado entender cómo ocurrió este fenómeno. La vida se desarrolló rápidamente y nunca desapareció desde entonces. De la misma forma que los componentes del Universo generan, interaccionando entre ellos, las estructuras más eficientes desde el punto de vista de la conservación de la energía, la vida no parece ser otra cosa que la consecuencia de una confabulación extraordinaria entre la dinámica, la termodinámica y el azar: juntos organizan la materia de esa manera tan maravillosa que llamamos vida.

De la misma forma que en la historia del Universo podemos distinguir varias etapas o eras-clave, lo mismo podemos hacer con respecto a la historia de la vida en la Tierra. Las eras del Universo son la era de la gravitación cuántica, la era de la gran unificación, la era de la unificación electro-débil y la era del dominio de la materia frente a la radiación. Las eras de la historia de la vida en la Tierra son: la era de la Química, la era de la información, la era de la protocélula, la era de la célula aislada, la era de los organismos multicelulares y la era de la mente. Estas eras no deben confundirse con los seis hitos o eventos esenciales en la historia de la vida en la Tierra.

LOS SEIS EVENTOS

Los seis eventos o "apariciones" corresponden a los siguientes hechos que sabemos que han tenido lugar en la Tierra:

1. La síntesis prebiótica de los compuestos químicos de los que surgiría la vida.

2. La aparición de un ambiente aeróbico.

3. La aparición de los primeros animales.

4. La aparición de las primeras plantas terrestres.

5. La aparición de los primeros animales vertebrados.

6.- La aparición del hombre.

Las síntesis orgánicas necesarias para la aparición de la vida pudieron darse en los fondos marinos de la Tierra, aunque existen otras teorías que sugieren escenarios diferentes. Parece un hecho cierto que estas síntesis tardaron poco tiempo: fueron unas reacciones químicas autosostenidas, como consecuencia de un proceso de autoorganización en los componentes químicos que se daban en la Tierra en esa época.

Algunas moléculas prebióticas, de las que luego surgiría la vida, pudieron aparecer en la nebulosa de la que más tarde, por condensación, se formaría la Tierra. Es incuestionable que la vida se originó en un período de tiempo corto y que hubo varios inicios frustrados hasta que, cuando bajó la frecuencia de las colisiones con meteoritos de todos los tamaños, tan presentes en aquella época, ya se pudo afianzar un modo que prosperó hasta lo que hoy conocemos.

La temperatura media de los océanos del planeta debió de estar, durante la época en que surgió la vida, por debajo de los 25ºC; las temperaturas bajas favorecen la síntesis de moléculas complejas. En la atmósfera primitiva casi no había oxígeno: el siguiente hito es la aparición de un ambiente aeróbico, es decir, oxigenado. La fotosíntesis inicial que dio lugar al oxígeno libre de la atmósfera se debió, probablemente, a la existencia de unas bacterias, las cianobacterias, que ya existían hace 3.800 millones de años.

Aunque el oxígeno está en la atmósfera desde hace 3.800 millones de años, su aparición en grandes cantidades como oxígeno libre no tuvo lugar hasta hace 2.000 millones de años, por lo que la atmósfera terrestre fue hasta entonces prácticamente anaeróbica. Desde hace 1.800 millones de años, la atmósfera terrestre dio vía libre a la vida basada en el oxígeno, en la química del oxígeno, al no quedar ya más materiales primitivos que consumieran el oxígeno producido por las cianobacterias.

En este período de la vida de la Tierra ocurre un fenómeno muy importante: la aparición de un nuevo tipo de célula, las llamadas células eucarióticas. Hasta entonces, sólo habían existido organismos procarióticos, como las cianobacterias; todas las células de todos los seres multicelulares que existen sobre la faz de la Tierra son eucariotes, y su árbol genealógico converge en los primeros eucariotes que aparecieron hace 2.000 millones de años.

El tercer acontecimiento importante en la historia de la vida lo constituye la aparición de los animales, objetos multicelulares construidos en base a células eucarióticas, cada grupo de ellas especializado en tareas muy bien definidas. Estas características, que son compartidas por todos los animales vivos y fósiles, los remite a un tronco común llamado metazoa, hace 2.000 millones de años. Hace 550 millones de años se produjo la aparición de una enorme variedad de seres multicelulares, que permite inducir una evolución "a saltos": los seres vivos permanecen largos períodos de tiempo existiendo, sin cambiar apreciablemente, y en un corto período, quizá disparados por una fluctuación, se producen en ellos cambios cualitativos muy notables. Los metazoa cambiaron muy poco en el período comprendido desde hace 2.000 millones de años hasta hace 550 millones.

El cuarto evento se refiere a la aparición de las plantas terrestres, sin necesidad de estar inmersas en un medio acuoso. Descendientes de las cianobacterias, aparecen hace 450 millones de años: las plantas salen del mar y se establecen en la superficie de la Tierra. De esta forma se modifica el ambiente terrestre, se impacta en la geología y se crea un nuevo hábitat para que los animales sobrevivan y evolucionen.

El quinto evento es la aparición de los vertebrados, que han dominado la Tierra desde que se incorporaron a ella, hace 500 millones de años. Son animales dotados de columna vertebral, y entre ellos encontramos peces, reptiles y aves.

Su ancestro puede ser el Astraspis, un pez que abundaba hace 500 millones de años. De gran importancia fue el desarrollo del huevo como medio de reproducción, sobre todo cuando se empezó a desarrollar en el interior de la hembra, donde la protección es máxima. De aquí se pasó a animales cada vez mayores, como los dinosaurios; todo esto ocurría a la vez que tuvieron lugar tres "accidentes" de gran importancia que finalmente despejaron el camino para la dominación por parte de los animales con placenta: primero, hace 100 millones de años, la dominación de las plantas con flores, con el consiguiente impacto en los herbívoros. El segundo, hace 65 millones de años, la desaparición de los dinosaurios, producida seguramente por el impacto de un meteorito, y el tercero, la aparición de los mamíferos, hace también 65 millones de años.

El sexto y último evento es la aparición del hombre. El hombre pertenece a un grupo de primates que a su vez está incluído entre los mamíferos. Los antecesores del hombre, los homínidos, empiezan a diferenciarse de los protochimpancés y protohumanos hace 5 o 6 millones de años. Hace 17 millones de años, los orangutanes comenzaron a separarse de los homínidos.

Desde hace 4,5 millones de años, los homínidos eran bípedos, y según las últimas teorías, desde entonces comenzó a desarrollarse el cerebro, y con él, la inteligencia, como un fenómeno de autoorganización.

A modo de resumen, la vida pudo surgir en la Tierra como consecuencia de la segunda ley de la Termodinámica y la autoorganización que se genera cuando se le inyecta energía desde fuera al sistema, que en este caso es la Tierra. Por procesos de autoorganización y procesos en los que se maximiza el uso de la energía, puede llegarse a situaciones cada vez más complejas, que, en el caso de la vida en la Tierra, han dado lugar al hombre. Uno de ellos está escribiendo este ensayo.

ULTIMAS PREGUNTAS

Podemos dar la impresión de que las cosas se conocen con mucho detalle, y que ya lo sabemos todo, pero no es así. Existen muchas preguntas que necesitan ser resueltas urgentemente en el contexto de la Física, para poder afianzar nuestras ideas sobre el Universo. Parece ser de 14.000 millones de años, pero aún se barajan otras edades que van desde los 10.000 millones (lo que haría entrar en crisis la Teoría Estándar), a los 20.000 millones. Necesitamos saber con aproximación la cantidad de materia total del Universo, la materia oscura, para poder predecir un Universo expansivo u oscilante.

Las respuestas a estas preguntas han de ser positivas si la Teoría General de la Relatividad realmente describe la gravitación. Sobre los agujeros negros, aun generalmente aceptados por la comunidad científica, no hay todavía evidencia totalmente inequívoca de su existencia. Las ondas gravitatorias aún no han sido descubiertas, aunque un grupo australiano y otro italiano parecen haberlas detectado, aunque no de forma clara. El efecto Lense-Thirring consiste en que la Teoría General de la Relatividad predice que, al igual que cuando se mueve una carga eléctrica se produce un Campo magnético, cuando se mueve una masa se produce un Campo gravitatorio que se superpone al de la masa estática. Parece ser que en Julio de 1996 se evidenció su existencia, aunque ésta aún no es concluyente. Las respuestas en firme requieren el desarrollo de nuevas técnicas experimentales y nuevos instrumentos que aún no están concebidos, pero las preguntas son tan fascinantes que continuarán motivando a generaciones de físicos experimentales.

Para evidenciar la respuesta se construye actualmente el acelerador LHC (Large Hadron Collider), en el CERN. En España se acaba de dar luz verde a la construcción de un acelerador en Cataluña.

La respuesta se busca, principalmente en los aceleradores, y esta respuesta, junto con el conocimiento de si los neutrinos tienen o no masa, determinarán de forma muy profunda nuestro avance en el conocimiento de la estructura de la materia y las fuerzas que actúan sobre ella al nivel más íntimo.

Aún estamos lejos de conocer respuestas satisfactorias. Hay muchas incógnitas sobre la naturaleza del tiempo. Respecto a los viajes hacia el pasado o hacia el futuro, teóricamente sí es posible, pero las dificultades de todo tipo, a nivel conceptual y práctico, son tantas que convierten este tema en uno de los más fascinantes para su estudio en nuestro siglo XXI.