Otro encuentro de dos mundos

El encuentro al que me refiero ha tenido lugar en el ¨¢mbito limitado de la ciencia, de un modo silencioso a lo largo de los ¨²ltimos a?os y, desde luego, sin las repercusiones universales de ¨ªndole pol¨ªtica, social, cultural o, incluso, conmemorativa, del otro, del de verdad. Me estoy refiriendo al encuentro de la cosmolog¨ªa, y la astrof¨ªsica con la f¨ªsica de part¨ªculas elementales, a la convergencia de quienes trabajan en el conocimiento de lo infinitamente grande y de lo infinitamente peque?o, en frase algo exagerada, pero ya consagrada por el uso.Se trata de un fen¨®meno que ha puesto en contacto a dos comunidades de investigadores, tradicionalmente independientes, con culturas y m¨¦todos distintos, pero que en su encuentro han enriquecido mutuamente sus disciplinas, alentando, para entender el universo en sus rasgos m¨¢s generales, algunas de las creaciones intelectuales m¨¢s bellas y ambiciosas de cuantas ha producido el pensamiento cient¨ªfico.

El primer lugar de encuentro es el interior de cada una de las estrellas que los astr¨®nomos observan y analizan con ayuda de sus telescopios. La propia existencia de los astros y su historia apasionante son la consecuencia de las interacciones entre los n¨²cleos at¨®micos que se encuentran en su centro; de modo que las propiedades de esos objetos gigantescos que son las estrellas dependen de lo que les ocurre a part¨ªculas de di¨¢metro 100.000 veces menor que el de un ¨¢tomo, que es del orden de una cienmillon¨¦sima de cent¨ªmetro. El delicado equilibrio que mantiene en vida y en brillo a una estrella depende de los detalles de esas reacciones, de fusi¨®n nuclear, en las que se desprende energ¨ªa, as¨ª como enormes cantidades de neutrinos. Estas part¨ªculas, cuya existencia fue predicha en los a?os treinta y detectada en los cincuenta, son bien conocidas en la actualidad gracias a los aceleradores de part¨ªculas, donde se producen y se estudian en grandes cantidades.

La Tierra est¨¢ as¨ª ba?ada por la luz y la radiaci¨®n electromagn¨¦tica, pero tambi¨¦n por los neutrinos, procedentes del Sol, con la diferencia de que as¨ª como la luz nos informa acerca de su superficie, los neutrinos, que pr¨¢cticamente no interaccionan con la materia, nos dan una imagen de lo que ocurre en su interior, al llegarnos tal y como han sido producidos en el mismo coraz¨®n del Sol, sin cambiar a lo largo de su recorrido desde las profundidades hasta la corteza solar. El estudio de los neutrinos solares requiere de inmensos detectores subterr¨¢neos y t¨¦cnicas puestas a punto, precisamente, por los f¨ªsicos de part¨ªculas elementales que contribuyen as¨ª con sus instrumentos al conocimiento de la din¨¢mica estelar.

Probablemente, el m¨¢s espectacular logro de este esfuerzo conjunto, en el campo de la astrof¨ªsica, se ha dado en la comprensi¨®n de los sucesos extraordinarios que acompa?an a la muerte de una estrella. Especialmente si ¨¦sta es tan masiva que su desplome final, cuando el combustible nuclear se ha agotado en sus entra?as, da lugar a la aparici¨®n de una supernova y los cuerpos que quedan como testimonio final de la existencia de la estrella y de su muerte violenta: p¨²lsares o estrellas de neutrones y, eventualmente, agujeros negros.

Cuando en febrero de 1987 apareci¨® en el cielo austral la supernova m¨¢s cercana desde los tiempos de Kepler y Galileo, los instrumentos te¨®ricos y experimentales; puestos a punto por ambas comunidades convergieron para proporcionarnos un exhaustivo y detallado estudio del fen¨®meno. En particular, por primera vez en la historia de la ciencia, se detectaron neutrinos de inequ¨ªvoca procedencia extragal¨¢ctica, emitidos por la supernova en cuesti¨®n, en detectores dise?ados en principio para otros menesteres, pero capaces de responder a la se?al llegada a la Tierra despu¨¦s de viajar por el espacio durante 160.000 a?os. Pero seguramente el lugar de encuentro principal es la propia historia del universo. En efecto, el descubrimiento de que ¨¦ste se expande ha cambiado por completo las ideas m¨¢s extendidas y naturales, basadas normalmente en la idea de inmutabilidad que se desprende de la visi¨®n del cielo nocturno. Si se expande, las propiedades del universo ahora no ser¨¢n iguales a las, que ten¨ªa en el remoto pasado, ni tampoco a las que tendr¨¢ en el futuro. Es un universo con historia, susceptible de ser comprendido en t¨¦rminos de las leyes de la f¨ªsica y la evoluci¨®n consiguiente a partir del estado en que se encontraba cuando era mucho m¨¢s denso y caliente de lo que es hoy.

Pero si, en un remoto pasado que se sit¨²a a m¨¢s de 10.000 millones de a?os, el universo era m¨¢s denso y caliente, en magnitudes predecibles, la materia, tal y como hoy la conocemos, formada por ¨¢tomos de distintas especies, no pod¨ªa existir en esas condiciones. Lo ¨²nico estable era un plasma de part¨ªculas elementales interaccionando directamente, de acuerdo con las leyes que conocemos de los experimentos hechos en los aceleradores de part¨ªculas, donde, en particular, se reproducen las condiciones del universo primitivo en peque?¨ªsimas regiones del espacio-tiempo.

As¨ª, la relaci¨®n entre las distintas especies de part¨ªculas presentes en el universo hoy, la composici¨®n de la materia primordial que sirvi¨® para formar galaxias y estrellas, la asimetr¨ªa materia-antimateria y tantas otras caracter¨ªsticas b¨¢sicas y generales del universo, incluidas sus propias dimensiones, requieren de los conocimientos te¨®ricos y experimentales acumulados por los f¨ªsicos de lo m¨¢s peque?o. Los astr¨®nomos, por su parte, proporcionan datos que acotan severamente el rango de las teor¨ªas aceptables.

En particular, los datos obtenidos por el sat¨¦lite COBE acerca de las propiedades de la radiaci¨®n cosmol¨®gica de fondo, especie de radiaci¨®n f¨®sil que ba?a todo el universo y que procede de una ¨¦poca muy primitiva de ¨¦ste, han sido y ser¨¢n fundamentales para reconstruir una fase en la que, a partir de un estado inicial muy homog¨¦neo, se formaron las estructuras materiales que configuran el cielo actual, galaxias y c¨²mulos de galaxias. Han sido precisamente las mediciones de los astr¨®nomos las que nos han llevado a la conclusi¨®n de que la materia que vemos, que emite luz, es s¨®lo una peque?a parte de la que existe en nuestro universo y que se manifiesta a trav¨¦s de su acci¨®n gravitatoria. Es lo que ha venido en llamarse materia oscura, que no emite ni refleja radiaci¨®n electromagn¨¦tica. Parte de esa materia puede ser banal, formada por cuerpos celestes ordinarios pero fr¨ªos. Pero los c¨¢lculos de la s¨ªntesis de los elementos qu¨ªmicos primordiales, confirmados por el experimento, proh¨ªben que toda esa materia sea ordinaria, de modo que una gran parte de la misma tiene que estar constituida por otra clase de part¨ªculas; y los posibles candidatos y sus propiedades son hoy uno de los campos de investigaci¨®n en f¨ªsica de part¨ªculas elementales.

La simbiosis entre todos esos campos de estudio parece, pues, imprescindible y de futuro. En ese contexto, y con ese tema de fondo, se han celebrado en Madrid, dentro de las actividades programadas con motivo de la capitalidad europea de la cultura, unas jornadas cuya principal cualidad ha sido, a mi juicio, el eco inesperado que han tenido entre el p¨²blico en general y el inter¨¦s que han despertado en medios no especializados, la fascinaci¨®n palpable en la audiencia no especializada por un mensaje con frecuencia abstruso y plagado de tecnicismos.

Ello, sin duda, traduce una creciente curiosidad, avidez incluso, por saber m¨¢s sobre este tipo de cuestiones en un p¨²blico cada vez m¨¢s informado, que encuentra que la actividad cient¨ªfica, aparte de sus aplicaciones, es tambi¨¦n una aventura intelectual, parte de la cultura creada por hombres y mujeres a lo largo de su historia; y responde a la curiosidad genuina que nuestra especie tiene por conocer y comprender lo que nos rodea. Pero implica tambi¨¦n la necesidad de m¨¢s reflexi¨®n, y m¨¢s acci¨®n, acerca de la informaci¨®n que exige la sociedad hoy sobre todos los temas de inter¨¦s general, la ciencia incluida. Y la obligaci¨®n de responder a esa exigencia, leg¨ªtima desde muchos puntos de vista, incluido el hecho, trivial por evidente, de que el trabajo de los cient¨ªficos se financia, pr¨¢cticamente en su totalidad, con los impuestos de los ciudadanos.

es rector de la Universidad Aut¨®noma de Madrid.