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John Cromwell Mather. Foto: NASA/Chris Gunn Tomada de Página de la NASA

John Cromwell Mather es un cosmólogo estadounidense galardonado con el premio Nobel de física en el 2006, junto con George F. Smooth, en en el proyecto COBE de la Nasa. Esta entrevista dada a La Vanguardia ayuda a aclarar aspectos del evento conocido como el Big BangEntrevista de Joseph Corbeta

Hay mucha gente que no entiende el big bang”, declaró el astrofísico de la NASA y premio Nobel John Mather en la conferencia que pronunció en la Pedrera el 27 de septiembre. “Cualquier astrónomo en cualquier galaxia tendría la misma impresión que nosotros de estar en el centro del universo. La distancia a la radiación de fondo cósmica es la misma en todas las direcciones para cualquier observador en cualquier lugar. El universo no tiene centro. No tiene bordes ni tiene límites. No tuvo un primer momento, que es lo contrario de lo que la gente piensa cuando piensa en el big bang. No empezó con un bang”.

Mather, que ha pasado unos días en Barcelona invitado por el Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) en el marco de la cátedra Cirac de la Fundación Catalunya-La Pedrera, ha atendido a La Vanguardia para explicar su visión sobre el origen y el destino del universo. Mather recibió el Nobel en el 2006 por haber medido las fluctuaciones de temperatura en la radiación de fondo del universo, popularmente conocida como el eco del big bang, con el telescopio espacial COBE (acrónimo en inglés de Observador del Fondo Cosmico). Aquella investigación transformó la cosmología y nuestra visión del universo. Hasta entonces había sido una disciplina teórica. Las mediciones de la radiación de fondo cósmica la convirtieron en una ciencia experimental en que las predicciones teóricas pueden ser comprobadas con instrumentos de alta precisión.

Si el universo no empezó con un bang, ¿empezó de algún ­modo?

No empezó. No existe un momento cero, porque debería ser un momento de densidad infinita, lo cual no es posible. Todo lo que hacemos en física tiene que ver con procesos. Debe haber algo que ya exista y que se transforme en algo diferente. No podemos decir que no había nada y después había ­algo.

¿Quiere decir que el universo ya existía antes del big bang?
Nuestra intuición del tiempo es engañosa. Einstein demostró que el tiempo es flexible. Está vinculado al espacio y depende de cómo nos movemos. Si le pregunto: ¿qué edad tienen las ondas de luz que nos llegan de la radiación de ­fondo?...

No lo sé, nunca me lo he preguntado.
Van a la velocidad de la luz, no tienen edad. Si algo se mueve casi a la velocidad de la luz, el tiempo se frena. Lo predice la teoría de la relatividad de Einstein y lo han confirmado observaciones experimentales. De modo que la radiación de fondo tiene una edad desde nuestra perspectiva y una edad distinta desde la perspectiva de la luz.

No entiendo adónde quiere llegar.

A que la comprensión que nosotros tenemos del tiempo es incompleta. No acabamos de comprender qué es el tiempo. Si alguien cree que lo entiende, entonces es que no lo entiende. Tenemos la intuición de que avanza de modo regular y de que se puede medir, tic-tac-tic-tac, y no es así. En realidad es elástico.

Pero si el universo no tuvo inicio, ¿entonces por qué dicen que tiene 13.700 millones de años y que la radiación de fondo que usted midió corresponde al momento en que tenía una edad de 389.000 años?

Es correcto afirmar esto en la medida en que, si uno tuviera un reloj, entonces ese es el momento en que el universo se vuelve transparente y la luz es liberada. Pero el tiempo en sí es algo misterioso. Cualquier acontecimiento en el universo tiene unas coordenadas de tiempo y de espacio que no se pueden separar. No hay un tiempo independiente del espacio.

Dijo en la conferencia de La Pedrera que el universo no tiene centro ni límite. ¿Significa esto que hay más universo más allá de la radiación de fondo?

No podemos acceder a él y no podemos medirlo, pero es lo que creemos. Muchas personas se sienten incómodas con la idea del infinito. A los antiguos griegos ya les incomodaba. A mí no me incomoda, me parece natural la idea de un espacio y un tiempo infinitos.

¿Qué tipo de infinito le parece que describe mejor el universo? ¿Un infinito con límites como el de los números que hay entre el 0 y el 1, o un infinito sin límites como el de todos los números si empezamos a contar y nunca podemos llegar al final?

Con los datos que tenemos en este momento, parece que el universo tiene una extensión infinita, y además está en expansión. Si piensa en la superficie de la Tierra, no tiene límites, pero es finita. El universo es diferente. Tampoco tiene límites, pero su volumen es in­finito.

¿Qué consecuencias tiene esto para el futuro del universo?

Mucha gente piensa que se expandirá cada vez más rápido y que se convertirá en un lugar cada vez más frío y vacío, lo cual suena deprimente. Pero no es algo que nos tenga que preocupar por ahora, falta mucho tiempo. Además, no sabemos por qué se está expandiendo ni por qué se está acelerando la expansión. Tal vez nos dará alguna buena sorpresa y volverá a implosionar. O tal vez haya otros universos.

¿Qué le hace pensar que puede implosionar de nuevo?

Los átomos no saben lo que hacen. Pero el efecto colectivo de 10 a la potencia 24 átomos es un ser humano. A medida que se acumulan átomos, hay un proceso de cambio y de emergencia de nuevas propiedades que los átomos individuales no tienen. No sabemos qué propiedades pueden aparecer a la escala del universo.

¿Cree que el cerebro humano puede llegar a comprender el universo?

No, no lo creo. Nunca alcanzaremos una comprensión completa del universo. Pero hemos avanzado bastante.

¿Y cree que habrá seres ­humanos en el futuro del universo?

Personalmente, veo la inteligencia artificial como el futuro de la inteligencia humana. No es una perspectiva que me entusiasme, pero no veo que podamos pararlo. Es un campo que está avanzando muy rápido. Se crean productos de inteligencia artificial por intereses comerciales, los incorporamos a nuestra vida cotidiana y es difícil predecir cómo nos van a afectar. Los seres humanos somos seres muy frágiles. Necesitamos respirar, nos desagrada la gravedad cero. Los robots no tienen estas limitaciones.

Pero tal vez podamos llegar a Marte para empezar. Elon Musk ha anunciado que busca clientes para llevarlos allí.
Hace mucho frío en Marte, tiene un entorno muy hostil para nosotros. Mucho más hostil que Siberia o la Antártida. Puedo entender que alguien acepte viajar allí por razones científicas. Es muy difícil, costoso y peligroso. Pero no es imposible y creo que Elon Musk puede conseguirlo. No me imagino que nadie pueda desear ir a Marte por gusto. ¿Conoce a alguien que quiera ir a Siberia y pasar el resto de su vida allí por gusto? Pues en Marte lo pasaría mucho peor.

Un equipo de astrofísicos en Italia nos dice que existe la posibilidad de que haya un túnel de gusano en la Vía Láctea que tenga el tamaño de la galaxia misma y que la materia oscura sea otra dimensión




Por Glenys Álvarez

En definitiva, algunas investigaciones en cosmología y astrofísica son sobrecogedoras y difíciles aún de imaginar. Sin embargo, los agujeros gusanos, también llamados Puentes Einstein-Rosen, son populares entre los amantes de la ciencia ficción debido a las posibilidades que su mera existencia presentan. Ahora, precisamente, con la película Interestelar, estos agujeros se han convertido nuevamente en una tendencia, a pesar de que los investigadores en el área llevan mucho tiempo estudiando las probabilidades de su existencia.

Un equipo de la Escuela Internacional de Estudios Avanzados en Trieste (SISSA), nos presenta en esta ocasión un mapa del universo que asegura la presencia de estos intrigantes túneles gusanos en, nada más y nada menos, que nuestra propia galaxia, la colosal Vía Láctea.

“Si combinamos el mapa de la materia oscura en la Vía Láctea con el más reciente modelo del Big Bang para explicar el universo junto a la hipótesis de la existencia de túneles en el espacio-tiempo, lo que obtenemos es que nuestra galaxia podría contener realmente uno de estos túneles y que el túnel podría incluso ser del tamaño de la propia galaxia. Pero hay más. Podríamos incluso viajar a través de este túnel, ya que, sobre la base de nuestros cálculos, podría ser navegable”, explica Paolo Salucci, astrofísico de SISSA. “Claramente, esta investigación la hicimos mucho antes que Interestelar”, expresó bromeando.

Precisamente, la película Interestelar propone un agujero gusano en la Vía Láctea que es utilizado por los protagonistas para buscar otro planeta fuera del Sistema Solar donde la especie humana pueda sobrevivir. Por supuesto, esta afirmación extraordinaria requiere de evidencias extraordinarias que la demuestren de forma experimental. Los físicos no están seguros cuándo eso será posible.

“En un principio, podríamos demostrarlo comparando dos galaxias, nuestra galaxia con otra que esté cercana, como la Nube de Magallanes, por ejemplo, pero todavía estamos muy lejos de cualquier posibilidad real de hacer una comparación de este tipo”.

El equipo liderado por Salucci combinó las ecuaciones de la relatividad general en un mapa detallado sobre la distribución de la materia oscura en la Vía Láctea, las propuestas a las que llegan con sus resultados son realmente sorprendentes pues ofrecen una alternativa al neutralino, que ha sido presentado como una de las partículas candidatas para conformar la materia oscura. Sin embargo, esta partícula es aún hipotética, igual que el neutrino estéril, protagonista de una investigación anterior por el doctor Alexey Boyarsky, profesor de física en la Universidad Leiden en los Países Bajos, quien publicó los resultados de análisis de una señal que piensan fue originada por la aniquilación o desintegración del neutrino estéril, un proceso que libera rayos X.

"Este pequeño exceso (de varios cientos de fotones adicionales) se ha interpretado como procedente de decaimientos muy raros de partículas de materia oscura", explicó Boyarsky. "Aunque la señal es muy débil, ha pasado varios 'chequeos de sanidad' que nos dicen se trata de una señal de la descomposición de materia oscura".
Pero a lo mejor no se trata de un neutrino sino de un umbral por el cual podemos manejar y arribar a otras dimensiones. Eso realmente sería una noticia de otro mundo.

“Los científicos siempre han tratado de explicar la materia oscura a través de la hipótesis del neutralino el cual, sin embargo, nunca ha sido identificado en el CERN ni observado en el universo. Pero también existen teorías alternativas que no dependen de la partícula, y tal vez es hora de que los científicos tomen este asunto más en serio. La materia oscura podría ser otra dimensión, tal vez incluso un importante sistema de transporte galáctico. En cualquier caso, lo que realmente necesitamos es comenzar a preguntarnos qué es”.

El equipo obtuvo el mapa que utilizaron de un estudio hecho en el año 2013. Por supuesto, Salucci explica que no están afirmando que exista un agujero de gusano en nuestra galaxia, pero sí están diciendo que existe esa posibilidad y que quizá sea más probable de lo que imaginamos.

"Más allá de la hipótesis de la ciencia ficción, nuestra investigación es interesante porque propone una más compleja reflexión sobre la materia oscura".

Imagen: SISSA (Salucci)
Los resultados de este estudio fueron publicados en el diario Annals of Physics: http://www.sciencedirect.com/science/journal/00034916
Enlace de SISSA: http://www.sissa.it/
Edición: www.editoraneutrina.com

¿Podría un cosmólogo encontrar la cura contra el cáncer? Hace siete años, la Universidad del Estado de Arizona decidió incurrir en esta grave enfermedad desde distintos ángulos. Aquí sus primeras propuestas.



Por Glenys Álvarez

Hace algunos años, en un laboratorio de investigación oncológica en San Diego, California, uno de los científicos, colombiano por cierto, me dijo que nunca había visto algo tan complejo como las células cancerosas bajo el microscopio. No tengo idea sobre la complejidad biológica del cáncer pero sí puedo creer esa afirmación debido a lo dificultoso que ha sido entender la enfermedad y tratarla. De hecho, hace siete años, la Universidad del Estado de Arizona inició un programa bastante curioso. La idea era tratar al cáncer por todos los ángulos posibles, no sólo el biológico, reunir investigadores en la física, la evolución y la cosmología para comenzar a trazarle un camino a estas células, entenderlas mejor, saber su origen y para qué surgieron. El fin es, por supuesto, erradicar el cáncer de nuestra lista de problemas médicos.

Pues bien, a principios de este mes, una curiosa noticia sobre las células cancerosas aseguraba que el cáncer es una nueva expresión de un rasgo antiguo que estaba preprogramado en las células pero que había permanecido inactivo... hasta ahora.

Los investigadores involucrados en los nuevos resultados son Paul Davies, cosmólogo, astrobiólogo, físico teórico cuyas investigaciones han ayudado a explicar cómo los agujeros negros irradian energía, qué causó las ondas en el resplandor cósmico de la gran explosión y por qué la vida en la Tierra pudo haber venido de Marte; Charley Lineweaver, astrobiólogo de la Universidad Nacional Australiana en Canberra, y Mark Vincent, oncólogo en el Centro de las Ciencias de la Salud en Ontario; juntos argumentan en un nuevo artículo publicado en BioEssays, que como el cáncer aparece en muchos animales y plantas, así como en los seres humanos, es posible entonces que haya evolucionado cientos de millones de años atrás, cuando compartimos un ancestro unicelular común.

Sabemos que el problema de estas células es que no mueren, son inmortales. Para ellas, la apoptosis carece de significado y continúan proliferándose sin que nada las controle. Los investigadores argumentan que esta característica pudo haber sido necesaria una vez, en aquellos días cuando los organismos multicelulares complejos se desarrollaron.

“Cuando esto ocurrió, la inmortalidad fue externalizada hacia los óvulos y los espermatozoides y las células somáticas, aquellas que no participan en la reproducción, ya no se necesitaban para esta función”, explicó Davies durante una conferencia de ingeniería médica celebrada en el Imperial College de Londres el pasado mes de septiembre.

Esto es lo que nos dice el equipo de acuerdo con un editorial en el diario Nature escrito por Zeeya Merali: Cuando una célula se enfrenta a una amenaza ambiental, la radiación, por ejemplo, o un factor de estilo de vida, puede regresar a un 'modo seguro preprogramado'.  Así, en un intento equivocado para sobrevivir, las células se deshacen de su alta funcionalidad cambiándolas por su capacidad latente de proliferar de nuevo.

La enfermedad, indican, es una caja fuerte contra fallos, pero es antigua y una vez se activa, “implementa su programa sin piedad”, dijo Davies.

Otra de las aseveraciones del estudio es que el cáncer se desarrolló en un momento cuando el medio ambiente terrestre era más ácido y contenía menos oxígeno. Por eso recomiendan tratamientos con altos niveles de oxígeno y poca azúcar en la dieta para disminuir la acidez, eso tensará el cáncer reduciendo el tamaño de los tumores.

Nada nuevo bajo el sol
El problema es que ambas recomendaciones de tratamientos ya habían sido hechas antes. Estudios independientes llegaron a conclusiones parecidas sobre el uso del oxígeno, sin embargo, los resultados aún no han sido publicados. Constantino Balestra y equipo, de la Universidad de Bruselas, experimentaron con oxígeno reduciendo las células de cáncer en la leucemia pero sus resultados están siendo revisados. Indudablemente, la idea de aplicar oxígeno parece muy simple. Más aún cuando se prescribe junto a los tratamientos ya conocidos, es algo así como la píldora para adelgazar que sólo funciona si hacemos ejercicio y llevamos una dieta estricta; ya veremos que ocurre después de la revisión.

Por otro lado, el equipo de Davies también propone “terapias inmunológicas”. La idea es despertar nuestras defensas para que ellas mismas se encarguen de devorar el cáncer. Otro método que también se ha estudiado antes y que se centra en infectar a los pacientes de forma selectiva con bacterias y agentes virales para dinamizar el sistema de defensa. De hecho, algunos melanomas han reaccionado positivamente ante esta estrategia y se estima que las células cancerígenas no sólo serían más vulnerables así a nuestro sistema de defensa sino a los agentes infecciosos también, que las aniquilarían con mayor facilidad que a nuestras células saludables. Lo cual es una buena noticia.

Pero igualmente, no todos están de acuerdo debido a que las “predicciones de atavismo”, como expresó David Gorski, cirujano oncólogo de la Universidad Estatal de Wayne en Detroit, Michigan, no son nuevas en la oncología, ya que los científicos han llegado a ellas “por otros caminos".

Es indudable que el cáncer continúa ganando la guerra médica en el planeta y todavía no sabemos cómo se encontrará la cura para tan compleja enfermedad.

“Enormes cantidades de dinero y las mentes más brillantes de la ciencia biológica y médica no han logrado hacer un gran impacto en la guerra contra el cáncer, a lo mejor es hora de un nuevo paradigma. Un cosmólogo puede observar las células como un 'universo interno' y explorarlo de una  forma novedosa”, expresó para Nature, Brendon Coventry, oncólogo quirúrgico e immunoterapista en la Universidad de Adelaida, en Australia.

Image Credits: ESA and the Planck Collaboration Los tonos cálidos son fotones menos energéticos

Evolución de las estructuras en el Universo Image credits:ESA – C. Carreau

Pues si los agujeros negros ya no existen, probablemente haya otros ejemplos y teorías que vosotros, científicos, habéis intentado que nos tragáramos y que tampoco existen como la evolución y el calentamiento del planeta⁽²⁾

- (1) Hawking, Stephen. Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes 
- (2) Filosofía Hoy, nº31
- (3) Michele Bachmann's Stephen Hawking quotes are fake, people
- (4) No, Stephen Hawking Did Not Say Black Holes Don't Exist
- (5) STEPHEN HAWKING’S BLUNDER ON BLACK HOLES SHOWS DANGER OF LISTENING TO SCIENTISTS, SAYS BACHMANN (Columna satírica, fuente original de la "cita" de Bachmann)
- Zeeya, Merali. There are no black holes. Nature.

El cosmólogo Lawrence M. Krauss nos brinda un acercamiento sencillo a la ciencia de la cosmología.

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(1) - An eclipsing-binary distance to the Large Magallanic Cloud accurate to two percent

Image Credit: ESA

Vía la NASA.