Un colombiano desafía la teoría científica del Big Bang y su trabajo fue publicado por la Sociedad Real de Astronomía de Canadá, ¿qué propone?

 De día, Mauricio Vélez Domínguez es un galardonado documentalista colombiano que lleva seis nominaciones al premio Emmy y toda una vida con una cámara al hombro siguiendo, desde los pasos de los hipopótamos de Pablo Escobar en el Magdalena medio y la inesperada fauna urbana de Bogotá, hasta la selección Colombia de fútbol en su esfuerzo por clasificar al mundial del 2022.

Pero de noche o en su “tiempo libre” (así lo llama), Vélez Domínguez, cineasta e ingeniero industrial de la Universidad de Harvard, es un astrónomo en potencia. Una pasión que desarrolló desde muy joven cuando vivía en Cali y un tío le regaló su primer telescopio. Fervor que ahora ha traducido en una investigación científica en la que plantea que quizá no hubo Big Bang, que el universo no está en expansión y que el tiempo se está desacelerando.

Su innovador trabajo fue revisado y admitido para publicación por la Sociedad Real de Astronomía de Canadá y es el artículo central de investigación de su revista científica para este mes de agosto.

EL TIEMPO lo entrevistó.

Usted, al menos públicamente, ha dedicado su vida a la producción de documentales. ¿De dónde sale entonces esta versión de un Mauricio Vélez astrónomo buscando respuestas al origen del universo?

Desde que era niño he sentido fascinación por el espacio. Yo crecí en las afueras de Cali y en aquel entonces la noche era asombrosa, llena de estrellas. Recuerdo que un tío me regaló un telescopio y eso fue como si me dieran las llaves del cielo. La primera vez que vi un planeta por el telescopio fue muy impactante, me infundió un sentido de reverencia, de misterio y de asombro por el Universo. Con mi tío conversábamos mucho sobre astronomía. Y una de las cosas de las que hablamos era el Big Bang y de cómo no nos cabía en la cabeza. ¿Cómo así que el universo surgió de la nada? ¿Cómo es posible que el universo entero cupiera en un espacio infinitesimalmente pequeño? ¿Hacia dónde se está expandiendo? ¿Qué había antes de que explotara? ¿Por qué explotó? Sencillamente no lo entendíamos. Desde pequeño siempre pensé que tenía que existir una explicación más fácil de comprender, más abordable, más lógica.

Pero de allí a lo que usted hoy propone, es decir que quizá no hubo Big Bang y que el tiempo se está desacelerando, hay del cielo a la tierra. ¿Cómo llegó hasta allí?

Hace unos seis años decidí tratar de resolver esas preguntas. Al menos para mí. Empecé garabateando cuadernos en mi tiempo libre, leyendo, viendo documentales. No imaginé que ese ejercicio personal terminaría con una teoría publicada en un diario científico. Al año tuve la primera revelación. Resulta que una de las evidencias empíricas más importantes del Big Bang es un fenómeno que conocemos como corrimiento al rojo, o el estiramiento de la luz. El universo es tan vasto, que la luz que emiten los objetos celestes tarda tiempo en llegar a la tierra. La luz de las galaxias más distantes, por ejemplo, tarda más de 13 mil de millones de años en llegar a nuestros telescopios. Es decir, cuando miramos hacia el cielo, estamos mirando hacia el pasado.

Para entender mi teoría, debemos familiarizarnos un poco con la teoría del Big Bang, o modelo Lambda de Materia Oscura Fría (ΛCDM por sus siglas en inglés), como se le denomina hoy al modelo cosmológico estándar. En 1915, Albert Einstein publica la Teoría General de la Relatividad e introduce una nueva comprensión de la gravedad, definiéndola como la curvatura del espacio. Einstein propone una serie de ecuaciones que describen cómo la distribución de la masa y de la energía en el universo afecta la curvatura del espacio-tiempo. Sus ecuaciones sugieren un universo en expansión o en contracción. Pero Einstein creía en un universo estático, y por eso, en 1917 introduce una constante que denominó lambda (Λ) en sus ecuaciones para contrarrestar la acción de la gravedad y alcanzar un universo estático. En 1927, el sacerdote y físico jesuita, Georges Lemaitre, encuentra una solución a las ecuaciones de Einstein y formula la teoría del “átomo primordial”, en la cual describe un universo en expansión. Luego, en 1929, el astrónomo americano Edwin Hubble aporta la evidencia empírica para la teoría de expansión de Lemaitre.

Es importante recordar que la luz blanca está compuesta por los colores del arco iris. En un extremo del arco iris está el rojo, con una longitud de onda más larga que la longitud de la onda del color azul, ubicado en el extremo opuesto del arco iris. Hubble compara la luz emitida por algunas galaxias lejanas con la luz emitida por galaxias más cercanas a la tierra y nota que la luz de las galaxias lejanas se ve más roja -más estirada- que la luz de las galaxias cercanas. Hubble concluye que entre más lejos queda un objeto celeste, más larga es la longitud de la onda de luz que llega a nuestros instrumentos en la tierra. Hubble razona que las galaxias se están alejando de nosotros y que la velocidad a la que se están retirando es proporcional a la distancia a la que se encuentran. Es decir, entre más lejos está un objeto celeste de la tierra, más rápido se aleja de nosotros. Hubble concluye que el alargamiento de la luz, o corrimiento al rojo, se debe a que el espacio entre el objeto emisor de la luz y el observador en la tierra se está estirando, es decir, el universo se está expandiendo, inflándose como un globo.

¿Pero cuál fue la revelación?

La luz de las galaxias más distantes, por ejemplo, tarda más de 13 mil de millones de años en llegar a nuestros telescopios. Es decir, cuando miramos hacia el cielo, estamos mirando hacia el pasado.

La desaceleración del tiempo. Si descartamos que la expansión del universo estira la luz, y asumimos que el universo es estacionario, el fenómeno que puede explicar por qué la frecuencia de la luz disminuye durante su recorrido entre el emisor y el observador, y en consecuencia porqué aumenta la longitud de onda, es un proceso universal de desaceleración del tiempo.

¿Pero cómo explica esa desaceleración del tiempo?

La velocidad de la luz es el resultado de la multiplicación de dos variables: la longitud de onda y la frecuencia de oscilación. Einstein en su Teoría Especial de la Relatividad estableció en 1905 que la velocidad de la luz en el vacío es una constante para cualquier observador, sin importar su estado de movimiento. En consecuencia, si la frecuencia de oscilación disminuye, la longitud de onda necesariamente aumenta para mantener la invariabilidad de la velocidad de la luz. Si el reloj corre más lento, la frecuencia de oscilación se vuelve más lenta, y para compensar la longitud de onda se alarga. Mi teoría sugiere que el tiempo en el pasado fluía mucho más rápido que el tiempo en el presente, y que este proceso universal de desaceleración del tiempo explica el alargamiento de la onda, o corrimiento al rojo de la luz, y apoya la noción de que el universo no está en expansión, sino que es estacionario, como lo creía Einstein.

Pero en términos prácticos, Mauricio, lo que usted plantea desafía 100 años de investigaciones y la misma explicación del origen del universo. Eso son palabras mayores.

Ese era el objetivo que me planteé, encontrar una solución diferente a la expansión del universo. Para comprobar este concepto, desarrollé 3 ecuaciones matemáticas nuevas para la ciencia que demuestran que la desaceleración del tiempo en un universo estacionario es una explicación del corrimiento al rojo tan plausible como lo es la supuesta expansión del espacio en el modelo estándar de la evolución del universo. Esa es la base del artículo que remití a The Royal Astronomical Society of Canada y que será publicado en agosto en su revista científica.

Aunque el modelo Lambda de Materia Oscura Fría (ΛCDM) es el mejor que tenemos para describir la evolución del universo y muchos fenómenos cósmicos, tiene vacíos importantes. No explica la energía oscura, que acelera la expansión del universo y representa el 68% del mismo. Tampoco explica la materia oscura, que constituye el 27% y solo se infiere por sus efectos gravitacionales. Ni siquiera hay consenso sobre la velocidad de expansión del universo, creando la "tensión de Hubble". Además, el telescopio James Webb ha encontrado “galaxias imposibles” en el universo temprano, pues son demasiado masivas y desarrolladas para ser tan jóvenes. Es como que un bebé naciera pesando 80 kilos y midiendo 1.80 metros. Por otro lado, la teoría estándar afirma que los elementos ligeros fueron sintetizados en la primera hora del Big Bang. Esto para mí es difícil de entender, especialmente si tenemos en cuenta que una hora comparada con los 13,800 millones de años que tiene el universo representa un instante infinitesimalmente pequeño. ¿Cómo se podrían fabricar todos los elementos livianos que existen en el universo en un tiempo tan insignificante comparado con la escala cósmica? El modelo de universo estacionario donde el tiempo fluye más rápido en el pasado que en el presente no necesita energía oscura y le atribuye los efectos gravitacionales que hemos interpretado como materia oscura a la dilatación del tiempo. Finalmente, explica mejor fenómenos como el de las galaxias imposibles y la síntesis de elementos livianos en tan poco tiempo.

A medida que pasa el tiempo, el universo se va volviendo mucho más grande. Pero éste podría quedar en mil pedazos

Y que quiere decir que se la hayan aceptado y la publiquen?

Los trabajos que se presentan a un diario científico pasan por un exhaustivo proceso de evaluación por árbitro y son analizados por expertos en el campo. Este proceso tiene como objeto asegurarse que la investigación cumpla con estándares científicos y que la metodología esté bien fundamentada. Es decir, la teoría pasa por un escrutinio que evalúa los datos, la metodología, el análisis y las conclusiones. Eso no quiere decir que la teoría ya quedó ratificada. Pero le otorga credibilidad e indica que puede ser tomada en serio. Al publicarla, el diario la somete al escrutinio de la comunidad científica y de otros expertos para que la revisen, la estudien, la debatan, la repliquen, la examinen y eventualmente la validen o la refuten. El tiempo dirá si este nuevo enfoque puede llegar a ofrecer una nueva explicación de la evolución del universo. Por mi lado, yo estoy convencido que sí.

Plantea que en lugar de expansión acelerada lo que hay es un proceso de desaceleración del tiempo. ¿Qué implica eso en términos prácticos?

Este tema es objeto de un segundo artículo que estoy terminando de escribir y que brevemente presento en las conclusiones del primer estudio que sale publicado en agosto. Considerar la posibilidad de un nuevo paradigma de un universo estacionario basado en un modelo de ecuaciones matemáticas que lo respalda abre posibilidades y oportunidades fascinantes para explicar los fenómenos que el Big Bang no logra resolver. Mi propósito ahora es demostrar que este modelo puede dar cuenta de esos fenómenos, que es coherente con toda la evidencia observacional que respalda el Big Bang, y que ofrece una historia de la evolución del universo más sencilla y elegante. Como dice el principio de la navaja de Occam: “En igualdad de condiciones, la explicación más sencilla suele ser la correcta”.

ELTIEMPO

Sergio Gómez Maseri

16 de agosto 2024, 09:40 P.M.