"El universo que se acelera es lo m¨¢s loco que uno pueda imaginar"

Su ¨²ltimo libro sigue la historia de un ¨¢tomo desde el inicio del universo: "Ese ¨¢tomo est¨¢ en el caf¨¦ que acaba de tomarse y est¨¢ ahora en su cuerpo... Esos ¨¢tomos han experimentado en el pasado las m¨¢s potentes explosiones, las supernovas; estaban en los primeros segundos del Big Bang, en forma diferente obviamente, pero estaban ah¨ª, y van a sobrevivir a la Tierra", dice Lawrence Krauss. Este f¨ªsico te¨®rico y cosm¨®logo de la Universidad Case Western Reserve (EE UU) se ocupa de la materia oscura y de la aceleraci¨®n de la expansi¨®n del universo en su investigaci¨®n, pero adora la divulgaci¨®n y escribir libros para, como ¨¦l dice, "seducir a los lectores interes¨¢ndolos en la ciencia". Tras varias obras, como La f¨ªsica de Star Trek o La quintaesencia del universo, ha publicado ahora en espa?ol Historia de un ¨¢tomo (Editorial Laetoli), y lo ha presentado en el Planetario de Madrid.

"Los pobres astr¨®nomos, dentro de 100.000 millones de a?os no ver¨¢n nada, el universo visible habr¨¢ desaparecido"

"En el universo muy primitivo toda la energ¨ªa del cosmos estaba contenida en una regi¨®n del tama?o de un ¨¢tomo"

Pregunta. Uno de los enfoques m¨¢s fruct¨ªferos en ciencia es la combinaci¨®n de la f¨ªsica de part¨ªculas elementales y la cosmolog¨ªa. ?Por qu¨¦ el estudio de lo m¨¢s peque?o sirve para explicar lo m¨¢s grande?

Respuesta. Porque, debido a la expansi¨®n, el universo es muy grande ahora, pero no siempre lo ha sido. Mi Historia de un ¨¢tomo empieza en un momento en que todo el universo que podemos ver, todas las estrellas, todo, en el inicio..., toda la energ¨ªa del universo observable, estaba contenida en una regi¨®n del tama?o de un ¨¢tomo.

P. Es algo...

R. S¨ª, es dif¨ªcil de imaginar, de hacerse una idea. No hay forma, ni siquiera para un f¨ªsico, de visualizarlo. En aquel universo muy primitivo, lo que a la larga determinar¨ªa las estructuras a gran escala que vemos ahora eran fuerzas a escala microsc¨®pica.

P. ?Cree, entonces, que los resultados, por ejemplo del LHC, el nuevo acelerador de part¨ªculas que est¨¢ construyendo el CERN junto a Ginebra, ser¨¢n ¨²tiles en cosmolog¨ªa?

R. Lo espero, desde luego. En el LHC se puede descubrir un mont¨®n de cosas relevantes para la cosmolog¨ªa, como por ejemplo part¨ªculas elementales que sean la materia oscura del universo. La mayor parte de la masa de nuestra galaxia, el 90% por lo menos, est¨¢ hecha de algo que no brilla y que no sabemos qu¨¦ es, aunque tenemos muy buenas razones para creer que puede tratarse de un nuevo tipo de part¨ªculas elementales. Unas buenas candidatas son las part¨ªculas supersim¨¦tricas y es muy posible que en el LHC se descubran. Podr¨ªamos as¨ª hacer c¨¢lculos que nos indicasen lo que sucedi¨® en el universo primitivo y lo que es la materia oscura hoy.

P. ?Para dar cuenta de la materia oscura bastar¨ªan estas part¨ªculas supersim¨¦tricas o har¨ªa falta tambi¨¦n algo m¨¢s?

R. Puede que sea una conspiraci¨®n y que haya varios componentes de la materia oscura, pero la posibilidad m¨¢s sencilla es que sean part¨ªculas supersim¨¦tricas. Sabemos que una parte de la materia oscura es aburrida materia normal que no brilla, tal vez enanas marrones, estrellas peque?as..., pero es muy poca, lo dominante es algo desconocido.

P. ?Y son ¨²tiles los telescopios para la f¨ªsica de part¨ªculas?

R. Uno de los m¨¢s importantes descubrimientos en f¨ªsica de part¨ªculas se ha hecho con los telescopios: la energ¨ªa oscura que domina el universo. La energ¨ªa del vac¨ªo ha sido un tema importante en f¨ªsica desde que yo era estudiante, y sol¨ªamos barrerlo debajo de la alfombra. Pero ahora ya no podemos hacerlo porque est¨¢ ah¨ª y no entendemos por qu¨¦, ni qu¨¦ valor tiene... Es el mayor misterio.

P. ?Usted cree que la se?al de aceleraci¨®n del universo, que apunta hacia la energ¨ªa oscura, es real? Hay cient¨ªficos esc¨¦pticos al respecto.

R. Antes de las observaciones de supernovas que muestran la aceleraci¨®n, algunos propusimos que el universo estar¨ªa aceler¨¢ndose.

P. ?Por qu¨¦?

R. Porque estudiando los datos de cosmolog¨ªa, la estructura a gran escala, el universo plano, la densidad de la materia normal, la cantidad de materia oscura... Todo eso no encajaba, hab¨ªa paradojas y la ¨²nica forma de solventarlas ser¨ªa la llamada constante cosmol¨®gica. Lo propusimos en 1995, pero yo mismo no me lo cre¨ªa, era una propuesta te¨®rica, aunque la ¨²nica soluci¨®n: o eso o algunas de las observaciones estaban mal.

P. Entonces trabajaba en el tema antes de esas observaciones.

R. Es gracioso: al parecer fui el causante de ellas. Despu¨¦s de una charla que di sobre esto en el Lawrence Berkeley Laboratory, Sam Perlmutter me dijo: "Voy a demostrar que est¨¢s equivocado, que no hay constante cosmol¨®gica; voy a medir las supernovas y te voy a demostrar que el universo est¨¢ deceler¨¢ndose". Y en 1998 descubrieron que el universo est¨¢ aceler¨¢ndose. La primera vez no me lo cre¨ª, pens¨¦ que los datos estaban mal. Luego ha habido m¨¢s y m¨¢s datos y otras observaciones indirectas. Ahora me parece que o es la constante cosmol¨®gica o es algo que se le parece mucho.

P. ?C¨®mo es el universo que se acelera?

R. Es algo loco, el universo m¨¢s loco que pueda imaginar: la mayor parte de la energ¨ªa del cosmos es nada, espacio vac¨ªo, y contiene la mayor parte de la energ¨ªa, el 70%. As¨ª que el 1% del cosmos es materia normal (nosotros, los planetas, las estrellas), el 30% es materia oscura que no sabemos lo que es y el 70% es energ¨ªa del vac¨ªo, que no es gravitacionalmente atractiva sino repulsiva. La aceleraci¨®n significa que vivimos en el peor de los universos posibles, porque, a medida que pase el tiempo, veremos menos, y todo lo que hay en el cielo, excepto nuestra galaxia y las otras cercanas, acabar¨¢ desapareciendo ante nuestros ojos al alejarse de nosotros cada vez m¨¢s deprisa. As¨ª, los pobres astr¨®nomos, dentro de 100.000 millones de a?os, no ver¨¢n nada, el universo visible habr¨¢ desaparecido.

P. ?El universo estar¨¢ vac¨ªo?

R. Parecer¨¢ vac¨ªo porque todo estar¨¢ m¨¢s all¨¢ del horizonte visible.

P. ?Y eso debido a la constante cosmol¨®gica?

R. S¨ª, con el tiempo ser¨¢ m¨¢s y m¨¢s importante porque la densidad de la materia ser¨¢ menor, mientras que la densidad de la energ¨ªa de vac¨ªo permanece constante. Ahora la materia es el 30% del universo, dentro de 10.000 millones de a?os ser¨¢ s¨®lo el 5% y despu¨¦s el 1%...

P. ?Cambia esto la idea que tienen de la historia pasada del cosmos o s¨®lo su futuro?

R. Si se trata de la constante cosmol¨®gica, su efecto es cada vez m¨¢s importante en el futuro, pero era irrelevante en el pasado. Como he dicho, la densidad de la materia normal es cada vez menor en el futuro; a medida que el universo se expande domina la constante cosmol¨®gica y el universo se acelera. De hecho, podemos determinar cu¨¢ndo el universo pas¨® de decelerarse (cuando era mayor la densidad de la materia normal) a acelerarse (cuando domina la constante cosmol¨®gica).

P. ?C¨®mo resolver el misterio?

R. Creo que no lo podremos resolver con observaciones astron¨®micas, tendremos que ir a la f¨ªsica de part¨ªculas. Para solucionar el problema de la constante cosmol¨®gica tenemos que comprender la naturaleza de la energ¨ªa del vac¨ªo y c¨®mo gravita, necesitamos una teor¨ªa de la gravitaci¨®n cu¨¢ntica. Esto va a ser duro.