Miércoles 16 de marzo de 2016
Cualquiera comete un error, pero ¡Albert Einstein se pasó! Aunque nos pueda parecer aberrante que un genio se equivoque, muchos meten la pata y cometen desaciertos. Es parte de la naturaleza humana. En el caso de Einstein, lo que hizo fue introducir un factor "cosmético" para tratar de arreglar una de sus ecuaciones y lo llamó Constante Cosmológica (hoy es conocida como la constante "lambda"). Introdujo este factor para que sus ecuaciones describan un universo estático y con esto dejar felices a sus colegas y, además, responder a la creencia popular de la época de que el universo no se expande. Estamos hablando de principios del siglo 20. Esta es la historia.
En 1915/16, Einstein publicó la Teoría de la Relatividad General. Esta teoría conecta la fuerza de gravedad con la geometría del universo. Las ecuaciones indican que un universo que contiene materia no puede ser estático, al igual que una piedra no puede sostenerse en el aire sin caer a tierra. Si hay masa en el universo, invariablemente la expansión del mismo debe ser cada vez mas lenta y, eventualmente, detenerse y colapsar.
Sin embargo, la creencia generalizada en esa época era que vivíamos en un universo estático. Einstein estaba frente a un dilema, o su teoría es falsa o algo le faltaba. Ingeniosamente, se le ocurrió agregar este factor "cosmético" para arreglar el problema. Este elemento representa una especie de fuerza de repulsión que contrarresta a la gravedad (que es atractiva) para de esa forma lograr un universo estático.
La historia cambió una década mas tarde. Edwin Hubble midiendo velocidades y distancias de galaxias se dio cuenta que el universo se expande. No había ambigüedad en este descubrimiento, lo que hizo que Einstein se retractara y reconociera que la introducción del factor "cosmético" fue "la peor metida de pata de su vida científica".
Pero la historia tiene muchas vueltas. En la década de los 90, a partir de estudios de supernovas tipo Ia, se propuso que el universo no solo se expande sino que la expansión es acelerada. Es decir la velocidad de separación entre galaxias es cada vez mayor. Este descubrimiento fue ratificado independientemente con estudios de la radiación de Fondo Cósmico de Microondas, y sentó las bases al otorgamiento del premio Nobel de Física en 2011 a Perlmutter, Riess y Schmidt.
Ahora sabemos que el universo se expande actualmente en forma acelerada, lo que nos obliga a pensar en una fuerza repulsiva que contraste a la gravedad y que haga que los objetos del universo se alejen unos de otros cada vez mas rápido; ¡hay que reponer la constante cosmológica en las ecuaciones de Einstein!
Finalmente, el error de Einstein no fue haber introducido una constante en sus ecuaciones, sino haberla sacado.
Hoy sabemos que este factor es crítico para comprender el efecto de una supuesta "quinta fuerza" o una "energía oscura" en la expansión del universo. Una fuerza repulsiva en la forma como la propuso Einstein es lo que se necesita para explicar la aceleración de la expansión del universo.
La naturaleza de la energía oscura ("constante cosmológica") es un tema de actualidad prioritaria en cosmología y astrofísica modernas. En el mundo existen varios proyectos con este objetivo. Por ejemplo el "Dark Energy Survey", con observaciones en Cerro Tololo, o el UVAS/ATLAS survey, cuyas observaciones en Cerro Paranal son lideradas por nuestro grupo en la PUC.
Cierro con una cita del mismo Einstein: "La única forma segura de evitar cometer errores es no tener nuevas ideas."
