En 1964, Robert Wilson y Arno Penzias, dos ingenieros de la compañía norteamericana Bell Labs, andaban ocupados construyendo una nueva antena de comunicaciones. Durante su trabajo, detectaron un ruido de fondo que no podían eliminar y que no sabían de dónde procedía. Finalmente, aquella radiación fue identificada como el fondo cósmico de microondas, una radiación fósil que era como una especie de eco del Big Bang. El descubrimiento, que mereció el premio Nobel, daba la razón a los científicos que habían defendido la idea de que el universo comenzó en un pequeño punto extremadamente caliente y denso desde el que se expandió.

James Peebles (Winnipeg, Canadá, 1935) fue uno de los científicos que había predicho la existencia de aquella radiación de fondo. Poco antes del hallazgo de los ingenieros de Bell, había planeado su búsqueda junto a otros investigadores de la Universidad de Princeton (EEUU). Según el físico canadiense, ni él ni sus compañeros expresaron decepción alguna por haber sido adelantados en una carrera con el Nobel de fondo. “Lo que existía era emoción ante los datos sobre el origen del universo que estaban allí para ser medidos y analizados”, aseguraba en un artículo que recordaba el 50 aniversario del hallazgo.

Esta semana ofreció una conferencia en la sede de la Fundación BBVA en Madrid titulada El descubrimiento y la expansión del universo. En una conversación unas horas antes de su intervención confiaba en que aquella excitación que sintió tras el descubrimiento de la evidencia del Big Bang sea compartida por mucha gente y muy diversa. “Mucha gente está fascinada con nuestros descubrimientos; puede que vayan a charlas como la que doy hoy, y después vayan a misa y no tengan problema con eso”.

¿Ha cambiado mucho nuestro conocimiento sobre el universo desde que usted comenzó a investigar?

Ha cambiado increíblemente. Cuando comenzamos, hace cincuenta años, se hablaba del Big Bang, pero era un concepto muy especulativo. Había muy poca evidencia de que hubiese sucedido. El descubrimiento de esta radiación fósil hace cincuenta años y los estudios posteriores, realizados con un detalle espectacular, han permitido consolidar la idea de que el universo se expandió desde un estado denso y caliente. Es un avance extraordinario.

Pese al avance que menciona, da la sensación de que en cosmología, al menos desde el punto de vista de los no especialistas, no ha habido descubrimientos del impacto cultural del Big Bang.

Las ciencias naturales dependen de las observaciones. Las ideas están bien, pero son tan buenas como las pruebas que las sustentan. La noción de un universo que se expande ya no es revolucionaria, pero las pruebas de que es algo que realmente sucede son el gran avance. También tenemos importantes avances teóricos, como el planteamiento de la materia oscura y la energía oscura. Tenemos pruebas convincentes de que estos conceptos son reales, pero no puedo decirle lo que son o si hay alguna alternativa mejor.

¿Hay algún descubrimiento que le habría parecido especialmente sorprendente hace medio siglo?

La ciencia ha avanzado de una forma más o menos progresiva durante los últimos cincuenta años. Ha habido muchos descubrimientos importantes, pero el efecto acumulativo es mayor que cada uno individualmente. A veces se realizan observaciones clave que tiene una gran importancia, pero con mucha mayor frecuencia es la acumulación de pequeños avances que se suman unos a otros, lo que nos da una ciencia desarrollada. En cualquier caso, si me hubiesen dicho hace cincuenta años cómo se iba a producir este proceso, no me lo habría creído.

Puede parecer que los grandes descubrimientos vienen de la nada, de momentos de inspiración.

Hay descubrimientos impresionantes que sorprenden a todo el mundo, pero son raros. Lo más normal son estos avances progresivos que después es posible que aparezcan de repente en los medios como un gran hallazgo. El descubrimiento del fondo cósmico de microondas fue transformador. La mera existencia de esta radiación fue una gran vergüenza para la teoría competidora de hace 50 años, la Teoría del estado estacionario [defendían un cosmos estático, que siempre fue y siempre será, en el que la materia se crea lenta y constantemente].

Recientemente, hubo una gran excitación con el descubrimiento de BICEP2 de una polarización que podría haberse debido a ondas gravitacionales producidas durante la inflación. Eso habría completado uno de los puntos incompletos de nuestra teoría, porque no podemos asegurar qué pasó antes de que el universo comenzase a expandirse. La mejor apuesta que tenemos es la inflación, pero las evidencias que lo apoyan son escasas. Si el hallazgo de BICEP2 se hubiese confirmado me habría dado más confianza en que la inflación es la respuesta adecuada, y eso habría sido de verdad otro experimento transformador. Pero al final no se confirmó.

¿Le sorprendería que la idea de la inflación se descartase por los resultados de otros experimentos?

No. La inflación podría resultar errónea y no me sorprendería. Si aparecen evidencias de que el universo no se expande, y no creo que suceda, sí estaría sorprendido de verdad. Diría que las posibilidades son cero, pero no debería decir cero. No creo que haya una teoría absolutamente correcta.
Por poner un ejemplo, respecto a la conservación de la energía, en EEUU no puedes patentar una máquina de movimiento eterno. Hay una buena razón para eso. Los experimentos han mostrado muchas veces que la energía se conserva y, sin embargo, en la Teoría de la relatividad general, la energía no se conserva. Pero las máquinas de movimiento eterno son extremadamente improbables. No podemos asegurar que no existen, porque no podemos llegar a la última verdad. Eso es cierto incluso en las matemáticas. En ciencia solo tenemos aproximaciones excelentes.

Pero sus descubrimientos, pese a parecer más limitados que las certezas que ofrece la religión, influyen mucho en la ideología de la gente.

Espero que tenga razón, pero por ejemplo en EEUU tenemos políticos y gente en niveles muy elevados que considera la noción de un universo que se expande como una abominación, porque no está escrito en la Biblia. Si me pregunta cuál es la influencia de la religión en mi trabajo, yo diría que la religión no tiene nada que decirnos. Pero también diría que nosotros no tenemos nada que decirle a la religión. Son ámbitos diferentes y muchos se sienten cómodos con eso.

De hecho, George Lemaître, uno de los padres de la idea del Big Bang, era un sacerdote católico. ¿Lo conoció?

No lo conocí en persona, pero conocí su trabajo y lo admiro. En los años 30 entendió muy bien la Teoría de la relatividad de Einstein, era un individuo excepcional. Por supuesto, era muy religioso, pero no tenía problema reconciliando los dos ámbitos. Él dijo una cosa que me gusta mucho: si un creyente quiere nadar, es mejor que lo haga igual que un no creyente. Y lo mismo sucede con las ciencias naturales, si un creyente trabaja en ellas debe hacerlo como un no creyente.

Además de ayudar a conocer el pasado del universo, la física hace predicciones sobre cuál será su destino final. ¿Hay alguna que le parece más interesante?

No encuentro muy interesantes estas predicciones. El pasado se entiende mucho mejor que el futuro porque hay fósiles. El futuro es fascinante. Podemos decir que el mundo acabará. Pero nuestra ciencia tiene muchas dificultades para entender el futuro, porque no entendemos bien la energía oscura, que está afectando el ritmo de expansión del universo ahora, y puede tener un efecto muy grande en el futuro o no, dependiendo de la naturaleza de la energía oscura, que desconocemos. ¿Seguirá expandiéndose el universo o se contraerá de nuevo hasta producir un Big Crunch? Para mí es una pregunta poco interesante porque no hay forma de poner a prueba las respuestas.

Como una gigantesca bola de demolición, durante la infancia del Sistema Solar, Júpiter avanzó hacia el Sol desde el extrarradio donde se había formado. El empujón de aquella masa gigantesca arrasó una primera generación de planetas, algo más grandes que la Tierra y con atmósferas más densas, muy distintos de los que hoy ocupan las primeras filas en torno a nuestra estrella. Sacados de sus casillas orbitales, comenzaron a chocar entre ellos y acabaron hechos añicos y lanzados contra el Sol. Con los escombros de aquel derribo, se formaron los planetas terrestres actuales, de Mercurio a Marte, más pequeños y con atmósferas menos densas que las habituales en otros sistemas planetarios conocidos.

Esta es la hipótesis planteada esta semana por un equipo de investigadores de EEUU en la revista PNAS para explicar por qué el Sistema Solar es distinto a los cientos de sistemas planetarios descubiertos durante los últimos años. En estos mundos lejanos descubiertos por telescopios como Kepler, la masa de los planetas terrestres cercanos a su estrella es mayor que la de los solares. Además, normalmente, en estos sistemas hay al menos un planeta mayor que la Tierra orbitando a una distancia menor que Mercurio y en general se encuentran más próximos a su estrella.

Las simulaciones propuestas por los científicos de la Universidad de California en Santa Cruz y el Instituto Tecnológico de California (EEUU) sugieren también que hubo un segundo movimiento que permitió la aparición de los planetas terrestres que conocemos. Durante aquellos primeros millones de años de vida del Sistema Solar, cuando Júpiter parecía lanzado hacia una colisión ineludible contra el Sol, apareció un segundo gigante que detuvo la caída. El planeta de los anillos se formó más tarde, pero fue atraído a mayor velocidad hacia la estrella de tal manera que acabó atrapando a su hermano mayor.

Cuando los dos planetas estaban lo bastante próximos, quedaron trabados en lo que se conoce como resonancia orbital. Cada vez que Júpiter completaba una vuelta en torno al Sol, Saturno completaba dos, produciendo un tirón mutuo acompasado, como una madre que impulsa a su hija en un columpio, que detuvo el avance de los dos objetos. En ese punto comenzó un retorno, desde las 1,5 unidades astronómicas de distancia mínima hasta el Sol (una unidad astronómica es la distancia que separa el Sol de la Tierra), hasta las 5 de la actualidad.

Con esa retirada, fue posible que los restos de la escabechina que había provocado el ataque inicial de Júpiter sobreviviesen para formar los planetas terrestres actuales. Según explican los autores, su hipótesis requiere varios millones de años para que los trozos de planetas fruto de la primera destrucción se volviesen a reunir. Esto cuadra con los datos que sugieren que la Tierra se formó entre 100 y 200 millones de años después de la aparición del Sol. Además, la formación del planeta tiempo después de que se disolviese la nube de hidrógeno y helio en la que surgió el Sistema Solar, explicaría por qué la Tierra no contiene hidrógeno en su atmósfera.

Por último, el camino de ida y vuelta de Júpiter acabó produciendo una peculiaridad más del Sistema Solar frente a la mayoría del resto de sistemas conocidos: la existencia de dos gigantes gaseosos muy alejados de la estrella. En el también improbable caso de que estos monstruos existan, suelen encontrarse próximos a su astro.

El estudio publicado en la revista PNAS sugiere que el entorno planetario en el que surgió la vida puede no ser tan común. Además, en el caso de la Tierra, habría que contar con otro fenómeno desastroso que acabó creando unas condiciones favorables para el desarrollo de los seres vivos. Hace 4.500 millones de años, cuando se estaban empezando a formar de nuevo planetas a partir de los restos que quedaron tras el empujón de Júpiter, la Tierra colisionó con otro cuerpo menor. Del choque, que prácticamente destruyó nuestro planeta, surgió la Luna. Este satélite, mucho mayor en relación al planeta que orbita que otros objetos similares del Sistema Solar, estabilizó el eje de la Tierra frente a las influencias gravitatorias del Sol o Júpiter, que lo habrían convertido en un mundo inhóspito con cambios de temperatura brutales en periodos relativamente cortos.

Así, dos sucesos desastrosos pudieron convertir el Sistema Solar en un lugar peculiar donde pudo aparecer un planeta de circunstancias infrecuentes como la Tierra en el que apareció algo tan extraño (por lo que se conoce hasta ahora al menos) como la vida.

Como una gigantesca bola de demolición, durante la infancia del Sistema Solar, Júpiter avanzó hacia el Sol desde el extrarradio donde se había formado. El empujón de aquella masa gigantesca arrasó una primera generación de planetas, algo más grandes que la Tierra y con atmósferas más densas, muy distintos de los que hoy ocupan las primeras filas en torno a nuestra estrella. Sacados de sus casillas orbitales, comenzaron a chocar entre ellos y acabaron hechos añicos y lanzados contra el Sol. Con los escombros de aquel derribo, se formaron los planetas terrestres actuales, de Mercurio a Marte, más pequeños y con atmósferas menos densas que las habituales en otros sistemas planetarios conocidos.

Esta es la hipótesis planteada esta semana por un equipo de investigadores de EEUU en la revista PNAS para explicar por qué el Sistema Solar es distinto a los cientos de sistemas planetarios descubiertos durante los últimos años. En estos mundos lejanos descubiertos por telescopios como Kepler, la masa de los planetas terrestres cercanos a su estrella es mayor que la de los solares. Además, normalmente, en estos sistemas hay al menos un planeta mayor que la Tierra orbitando a una distancia menor que Mercurio y en general se encuentran más próximos a su estrella.

Las simulaciones propuestas por los científicos de la Universidad de California en Santa Cruz y el Instituto Tecnológico de California (EEUU) sugieren también que hubo un segundo movimiento que permitió la aparición de los planetas terrestres que conocemos. Durante aquellos primeros millones de años de vida del Sistema Solar, cuando Júpiter parecía lanzado hacia una colisión ineludible contra el Sol, apareció un segundo gigante que detuvo la caída. El planeta de los anillos se formó más tarde, pero fue atraído a mayor velocidad hacia la estrella de tal manera que acabó atrapando a su hermano mayor.

Cuando los dos planetas estaban lo bastante próximos, quedaron trabados en lo que se conoce como resonancia orbital. Cada vez que Júpiter completaba una vuelta en torno al Sol, Saturno completaba dos, produciendo un tirón mutuo acompasado, como una madre que impulsa a su hija en un columpio, que detuvo el avance de los dos objetos. En ese punto comenzó un retorno, desde las 1,5 unidades astronómicas de distancia mínima hasta el Sol (una unidad astronómica es la distancia que separa el Sol de la Tierra), hasta las 5 de la actualidad.

Con esa retirada, fue posible que los restos de la escabechina que había provocado el ataque inicial de Júpiter sobreviviesen para formar los planetas terrestres actuales. Según explican los autores, su hipótesis requiere varios millones de años para que los trozos de planetas fruto de la primera destrucción se volviesen a reunir. Esto cuadra con los datos que sugieren que la Tierra se formó entre 100 y 200 millones de años después de la aparición del Sol. Además, la formación del planeta tiempo después de que se disolviese la nube de hidrógeno y helio en la que surgió el Sistema Solar, explicaría por qué la Tierra no contiene hidrógeno en su atmósfera.

Por último, el camino de ida y vuelta de Júpiter acabó produciendo una peculiaridad más del Sistema Solar frente a la mayoría del resto de sistemas conocidos: la existencia de dos gigantes gaseosos muy alejados de la estrella. En el también improbable caso de que estos monstruos existan, suelen encontrarse próximos a su astro.

El estudio publicado en la revista PNAS sugiere que el entorno planetario en el que surgió la vida puede no ser tan común. Además, en el caso de la Tierra, habría que contar con otro fenómeno desastroso que acabó creando unas condiciones favorables para el desarrollo de los seres vivos. Hace 4.500 millones de años, cuando se estaban empezando a formar de nuevo planetas a partir de los restos que quedaron tras el empujón de Júpiter, la Tierra colisionó con otro cuerpo menor. Del choque, que prácticamente destruyó nuestro planeta, surgió la Luna. Este satélite, mucho mayor en relación al planeta que orbita que otros objetos similares del Sistema Solar, estabilizó el eje de la Tierra frente a las influencias gravitatorias del Sol o Júpiter, que lo habrían convertido en un mundo inhóspito con cambios de temperatura brutales en periodos relativamente cortos.

Así, dos sucesos desastrosos pudieron convertir el Sistema Solar en un lugar peculiar donde pudo aparecer un planeta de circunstancias infrecuentes como la Tierra en el que apareció algo tan extraño (por lo que se conoce hasta ahora al menos) como la vida.