Creación continua
Siempre en expansión, pero sin comenzar
Otros astrónomos ya habían reaccionado de manera diferente al hallazgo de que la densidad de la materia luminosa es demasiado baja para detener la expansión. La expansión obligó a Einstein a aceptar un comienzo para el universo. Pero la idea de un comienzo seguía siendo intolerable para algunas personas. Algunos astrónomos propusieron formas en que el universo podría estar siempre en expansión, pero sin crear.
Hermann Bondi (matemático austríaco-británico, 1919–) y Thomas Gold[i] (astrónomo austríaco-estadounidense, 1920–2004) aceptaron la evidencia de que el universo se está expandiendo. Para aceptar esa observación y, sin embargo, tener un universo no creado, propusieron que la materia debe crearse espontánea y continuamente para llenar los espacios en expansión entre las galaxias con nuevas galaxias. La tasa de creación fue de solo un nuevo átomo de hidrógeno por metro cúbico cada 300.000 años. Dijeron: “En consecuencia, no podemos esperar que el proceso sea directamente observable”.[ii]
[i] Bondi, H. y T. Gold, "The Steady-State Theory of the Expanding Universe [La teoría de estado estacionario del universo en expansión", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 108, 1948, págs. 252–270.
[ii] Ibíd. pag. 266.
Bondi y Gold insistieron en que el universo no pudo haber sido creado en ningún momento definido del pasado. Si lo fuera, eso significaría que los resultados de las observaciones científicas dependerían del momento en que se realizan. La validez de esta observación depende del fenómeno que se esté investigando. Se puede realizar un experimento en condiciones controladas en el laboratorio. Por ejemplo, uno puede provocar la colisión de dos partículas, cada una de un tipo bien conocido. Bajo tales condiciones, uno espera que los resultados sean independientes del día de la semana o fase de la Luna cuando se realizó el experimento. Sin embargo, si uno está observando un proceso histórico, tiene otra expectativa. El aspecto de una planta joven depende del tiempo transcurrido desde que germinó la semilla. Si uno pesa a un bebé cada semana durante el primer año de vida, ciertamente espera que los resultados de las observaciones científicas dependan de la semana en que se realicen. Bondi y Gold estaban considerando fenómenos históricos, no repetibles. No pensaban que el universo se estaba desarrollando. Con una planta o un bebé se está observando un proceso de desarrollo. La objeción de Bondi y Gold realmente significa que no aceptaron ningún desarrollo observable en el universo como un todo.
Hoyle[iii] también postuló la creación continua que llena los espacios entre galáxias y proporciona nuevo combustible para el universo. Abogó por la creación espontánea de neutrones en lugar de átomos de hidrógeno.
[iii] Hoyle, F., "A New Model for the Expanding Universe [Un nuevo modelo para el universo en expansión]", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 108, 1948, págs. 372–382.
No es posible en el estado actual de la física nuclear hacer una declaración definitiva sobre la identidad de las partículas creadas espontáneamente. La creación de neutrones parece ser la posibilidad más probable. Se podría esperar que las desintegraciones posteriores suministren el hidrógeno requerido por la astrofísica. Además, la neutralidad eléctrica del universo estaría entonces garantizada.[i]
[i] Ibíd. pag. 381.
Los neutrones libres emiten espontáneamente electrones y neutrinos, convirtiéndose en el proceso en protones. La mitad de ellos lo hará en 13 minutos. Los electrones y protones se atraen entre sí y pueden formar átomos de hidrógeno. Hoyle simplificó la idea de Bondi y Gold de la creación continua de hidrógeno, que requiere la creación simultánea de dos partículas diferentes, un protón y un electrón, lo suficientemente cerca como para que el protón pueda capturar el electrón y formar un átomo neutro.
Ambas propuestas de creación continua producen el llamado universo de “estado estacionario”. Esto significa que, en general, el universo no cambia. Su aspecto general en cualquier momento es similar a su aspecto general en cualquier otro momento. El universo se expande, dejando espacios cada vez más grandes entre las galaxias, pero se forman nuevas galaxias y llenan los espacios. Por lo tanto, la distancia media entre las galaxias sigue siendo aproximadamente la misma.
Para ser justos, hay que recordar que Bondi, Gold y Hoyle hicieron sus propuestas a mediados del siglo XX, cuando los telescopios solo podían ver un par de miles de millones de años luz en el pasado. Eso no fue lo suficientemente lejano en el pasado para observar diferencias sistemáticas en el estado de desarrollo de las galaxias típicas.
En la introducción a su artículo, Hoyle reconoció una discusión con Thomas Gold en la que ambos se inclinaban a aceptar la creación continua de materia. “Esta posibilidad parecía atractiva, especialmente cuando se toma en conjunto con las objeciones estéticas a la creación del universo en el pasado remoto. Porque va en contra del espíritu de la investigación científica considerar que los efectos observables surgen de ‘causas desconocidas para la ciencia’, y esto es en principio lo que implica la creación en el pasado.”[i]
[i] Ibíd. pag. 372.
Cuando mencionó “objeciones estéticas”, bien podría haber dicho “objeciones ateas”. No hay problema con las "causas desconocidas para la ciencia", porque las causas actualmente desconocidas pueden investigarse y conocerse en el futuro. La objeción de Hoyle parece estar en contra de las causas que la ciencia no puede conocer. Si un dios caprichoso como una de las deidades griegas creó el universo, lo hizo por razones que solo él conoce. Podemos conocer esas razones solo si el dios elige darlas a conocer (o si el poeta que escribió el relato discute las razones). El Creador bíblico no es caprichoso. Él mismo cumple la ley, y Moisés dice que espera que la gente también cumpla la ley. El Dios de la Biblia afirma haber creado tanto la naturaleza como el universo. La naturaleza incluye la física, y las leyes de la física no son caprichosas. Si el Creador eligió usar causas secundarias al formar el universo, la ciencia puede investigar esas causas y llegar a conclusiones sobre la forma en que funciona el universo.
Ya hemos visto objeciones científicas al nombre "big bang [gran explosión]" para el comienzo. El nombre proviene de Hoyle. Alpher y Herman dijeron recientemente: “Hoyle fue responsable de presentar ‘Big Bang’ como una descripción de un universo en expansión y evolución. Usó esta frase por primera vez en un sentido peyorativo durante una transmisión de radio de la BBC. El nombre ha sobrevivido a la cosmología de estado estacionario que defendían Hoyle y sus colegas”.[ii]
[ii] Alpher, Ralph A. y Robert Herman, "Reflections on Early Work on 'Big Bang' Cosmology [Reflexiones sobre los primeros trabajos sobre la cosmología del 'Big Bang']", Physics Today, 41 (Número 8, agosto de 1988), págs. 24–34.
A continuación citamos la transcripción de Hoyle de esa transmisión.
Las ideas más antiguas, es decir, las ideas de las décadas de 1920 y 1930 se dividen en dos grupos. Uno de ellos se distingue por la suposición de que el universo comenzó su vida hace un tiempo finito en una única gran explosión. Bajo esta suposición, la actual expansión es una reliquia de la violencia de esta explosión. Esta idea del big bang me pareció insatisfactoria incluso antes de que un examen detallado mostrara que conduce a serias dificultades.[i]
[i] Hoyle, Fred, The Nature of the Universe [La naturaleza del universo], edición americana (Nueva York: Harper & Brothers, 7 de octubre de 1950), pág. 119.
En la cita anterior, la frase "big bang" podría no ser más que una forma coloquial de referirse a la "gran explosión única" que Hoyle menciona anteriormente. El libro es, después de todo, una transcripción de programas de radio, con algunas notas complementarias. Sin embargo, en la siguiente cita de unas páginas más adelante, probablemente originalmente en la misma transmisión, la frase “big bang” se burla de la idea de un comienzo.
Algunas personas han argumentado que la creación continua introduce una nueva suposición en la ciencia, y una suposición muy sorprendente. Ciertamente es una hipótesis nueva, pero sólo reemplaza una hipótesis que se oculta en las teorías más antiguas, que suponen, como he dicho antes, que toda la materia del universo se creó en un big bang en un momento determinado en el pasado remoto. Desde el punto de vista científico, esta suposición del big bang es mucho menos aceptable de las dos. Es un proceso irracional que no se puede describir en términos científicos. La creación continua, por otro lado, puede representarse mediante ecuaciones matemáticas precisas cuyas consecuencias pueden calcularse y compararse con la observación. Tampoco en términos filosóficos veo ninguna buena razón para preferir la idea del big bang. De hecho, me parece en el sentido filosófico que es una noción claramente insatisfactoria, ya que pone la suposición básica fuera de la vista donde nunca puede ser desafiada por una apelación directa a la observación.[i]
[i] Ibíd. pag. 124.
Bondi, Gold y Hoyle escribieron en una época en que los físicos pensaban que los protones y los neutrones eran partículas fundamentales. Ahora sabemos que los protones consisten en dos quarks “up [arriba]” y un quark “down [abajo],” mientras que los neutrones consisten en un quark arriba y dos quarks abajo. Los tres quarks que forman un protón o un neutrón deben ser de tres "colores" diferentes. Seis tipos de gluones, trabajando en parejas, mantienen unidos a los tres quarks. Cada gluón tiene un "color" y un "anti-color". Por ejemplo, uno de un par de gluones debe ser "rojo" y "anti-azul" y el otro debe ser "anti-rojo" y "azul" para unir un quark rojo con un quark azul. Necesitamos nueve partículas diferentes para hacer un neutrón y diez contando el electrón para hacer un átomo de hidrógeno. La causa que produciría un átomo de neutrón o de hidrógeno prefabricado es mucho más compleja que las colisiones de rayos gamma, que producen partículas más elementales.
Hoyle eligió su esquema de creación continua sobre la base de la “estética”, supuestamente lo que le atraía como bello, quizás porque pensó que era la solución más sencilla. No existe una conexión lógica entre la simplicidad y la realidad. Si descubrimos que la realidad, en su forma más fundamental, es simple, eso es bueno, porque entonces podremos resolver las ecuaciones que escribimos sobre ella. Pero si muchos aspectos de la realidad son simples en su forma fundamental, deberíamos preguntar: "¿De quién fue la preferencia que lo hizo así?" La respuesta ciertamente no puede ser “nuestra”.
Objeciones a la creación continua
Hoyle hizo muchas objeciones filosóficas a la idea de un comienzo. Afirmó que su idea, la creación continua, era matemática, precisa y científicamente comprobable en comparación con la observación. En retrospección, podemos decir que los científicos pusieron a prueba las ideas de Hoyle y les hicieron muchas objeciones. Estas son algunas de las objeciones.
Falta de evidencia experimental
No hay evidencia experimental para la creación continua. Si pudiéramos evacuar completamente una caja cúbica que mide 100 metros de lado, Hoyle esperaría encontrar tres átomos de hidrógeno después de un año. Llevar a cabo tal experimento está mucho más allá de las capacidades técnicas actuales. El mejor vacío jamás creado tiene muchos átomos de gas sobrantes en su interior. Sellar la caja contra fugas tan bien que no puedan entrar átomos adicionales es prácticamente imposible. Si la caja estuviera ubicada en la Tierra y fuera colapsar por la presión atmosférica, amenazaría a las comunidades en todas partes. Por lo tanto, la experimentación no puede falsear la teoría de la creación continua. Eso siempre hace que una teoría sea sospechosa.
Los astrónomos, sin embargo, tienen que lidiar con condiciones de los interiores de las estrellas que no pueden ser duplicadas en laboratorios terrestres. Los científicos se basan en la observación para confirmar sus teorías. ¿Qué observaciones podrían confirmar o refutar la idea de la creación continua?
Las galaxias distantes parecen recién formadas
Si la materia surge continuamente, entonces debería haber una amplia distribución de edades para las estrellas y las galaxias, al igual que las comunidades humanas tienen una mezcla de miembros viejos, de mediana edad y jóvenes porque las madres están constantemente dando a luz.
Si los historiadores estuvieran analizando fotografías de miembros representativos de una comunidad fronteriza accidentada en la parte occidental de los Estados Unidos, y las fotografías más antiguas no mostraran ningún anciano, entonces los historiadores concluirían correctamente que las condiciones iniciales en las comunidades fronterizas eran muy rigurosas y que sólo los jóvenes fuertes podrían aguantarlos. Pero si los historiadores miraran una serie similar de fotografías de una comunidad europea, la presencia de personas mayores mostraría que la civilización europea es mucho más antigua que la fotografía.
Los telescopios ahora pueden ver casi diez veces más lejos que en 1948, cuando Bondi, Gold y Hoyle propusieron sus teorías. Ahora podemos afirmar definitivamente que cuanto más lejanas están las galaxias, más nuevas se ven. Esto es lo que esperaríamos si las galaxias más distantes se formaran recientemente cuando el universo era nuevo. Pero si constantemente aparecen nuevas galaxias para llenar los espacios crecientes entre las viejas galaxias, entonces algunas de las galaxias más distantes deberían parecer viejas. La observación, por lo tanto, contradice la creación continua.
Nucleosíntesis de elementos de baja masa
Cuando Hoyle hizo su propuesta de creación continua en 1948, se comprometía a sí mismo ya otros a encontrar una manera de utilizar los interiores estelares para hacer, en la abundancia observada, tanto los elementos más ligeros como los elementos pesados. Hoyle contribuyó significativamente a la teoría de la nucleosíntesis, pero ni él ni nadie más pudo encontrar la solución deseada. La creación continua de átomos de hidrógeno no explica la abundancia de formas pesadas de hidrógeno (deuterio y tritio), ni la abundancia de helio y litio, pero un comienzo denso y caliente sí puede explicarlas.
Las fluctuaciones
En 1964, Penzias y Wilson observaron el fondo cósmico de microondas. Posteriormente, algunos investigadores reconocieron el fondo como uno de los secretos fundamentales del universo. En 1989–1992, el Cosmic Background Explorer fotografió las fluctuaciones en el fondo. El investigador principal, George Smoot[i], presentó los datos en abril de 1992. Los resultados mostraron que el universo primitivo era casi uniforme. El cálculo de las pequeñas diferencias de temperatura entre regiones produjo un mapa de retazos. Algunas regiones eran más densas y calientes que otras. Otras regiones eran ligeramente más enrarecidas y más frías. Smoot estaba tan entusiasmado con las fluctuaciones que dijo: “Si eres religioso, ¡es como mirar a Dios!”[ii]
[i] George F. Smoot (cosmólogo estadounidense, 1945–) y John C. Mather (astrofísico estadounidense, 1946–) compartieron el Premio Nobel de física de 2006 por este descubrimiento.
[ii] Schwarzschild, Bertram, “Mather and Smoot share Nobel physics prize for measuring the cosmic microwave background [Mather y Smoot comparten el premio Nobel de física por medir el fondo cósmico de microondas]”, Physics Today, 59 (Número 12, diciembre de 2006), págs. 18–22.
Las fluctuaciones son esenciales para la cosmología del universo en expansión. Si el fondo cósmico fuera perfectamente uniforme, no habría habido centros de atracción gravitatoria para formar la estructura heterogénea actual que vemos en el universo. La creación continua en un universo en estado estacionario no explica el fondo cósmico de microondas ni las fluctuaciones en el fondo. Hemos visto que el fondo es la primera luz de la primera mañana. Es una cortina de luz que marca el límite de la visibilidad, cerca del comienzo del universo. No lo veríamos si el universo no tuviera comienzo.
En resumen, hemos presentado tres líneas de evidencia en contra de la creación continua. La apariencia juvenil de todas las galaxias distantes, la abundancia de elementos livianos y el fondo de microondas con sus fluctuaciones son consistentes con un comienzo para el universo e inconsistentes con la creación continua.
Siempre en expansión, pero sin comenzar
Otros astrónomos ya habían reaccionado de manera diferente al hallazgo de que la densidad de la materia luminosa es demasiado baja para detener la expansión. La expansión obligó a Einstein a aceptar un comienzo para el universo. Pero la idea de un comienzo seguía siendo intolerable para algunas personas. Algunos astrónomos propusieron formas en que el universo podría estar siempre en expansión, pero sin crear.
Hermann Bondi (matemático austríaco-británico, 1919–) y Thomas Gold[i] (astrónomo austríaco-estadounidense, 1920–2004) aceptaron la evidencia de que el universo se está expandiendo. Para aceptar esa observación y, sin embargo, tener un universo no creado, propusieron que la materia debe crearse espontánea y continuamente para llenar los espacios en expansión entre las galaxias con nuevas galaxias. La tasa de creación fue de solo un nuevo átomo de hidrógeno por metro cúbico cada 300.000 años. Dijeron: “En consecuencia, no podemos esperar que el proceso sea directamente observable”.[ii]
[i] Bondi, H. y T. Gold, "The Steady-State Theory of the Expanding Universe [La teoría de estado estacionario del universo en expansión", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 108, 1948, págs. 252–270.
[ii] Ibíd. pag. 266.
Bondi y Gold insistieron en que el universo no pudo haber sido creado en ningún momento definido del pasado. Si lo fuera, eso significaría que los resultados de las observaciones científicas dependerían del momento en que se realizan. La validez de esta observación depende del fenómeno que se esté investigando. Se puede realizar un experimento en condiciones controladas en el laboratorio. Por ejemplo, uno puede provocar la colisión de dos partículas, cada una de un tipo bien conocido. Bajo tales condiciones, uno espera que los resultados sean independientes del día de la semana o fase de la Luna cuando se realizó el experimento. Sin embargo, si uno está observando un proceso histórico, tiene otra expectativa. El aspecto de una planta joven depende del tiempo transcurrido desde que germinó la semilla. Si uno pesa a un bebé cada semana durante el primer año de vida, ciertamente espera que los resultados de las observaciones científicas dependan de la semana en que se realicen. Bondi y Gold estaban considerando fenómenos históricos, no repetibles. No pensaban que el universo se estaba desarrollando. Con una planta o un bebé se está observando un proceso de desarrollo. La objeción de Bondi y Gold realmente significa que no aceptaron ningún desarrollo observable en el universo como un todo.
Hoyle[iii] también postuló la creación continua que llena los espacios entre galáxias y proporciona nuevo combustible para el universo. Abogó por la creación espontánea de neutrones en lugar de átomos de hidrógeno.
[iii] Hoyle, F., "A New Model for the Expanding Universe [Un nuevo modelo para el universo en expansión]", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 108, 1948, págs. 372–382.
No es posible en el estado actual de la física nuclear hacer una declaración definitiva sobre la identidad de las partículas creadas espontáneamente. La creación de neutrones parece ser la posibilidad más probable. Se podría esperar que las desintegraciones posteriores suministren el hidrógeno requerido por la astrofísica. Además, la neutralidad eléctrica del universo estaría entonces garantizada.[i]
[i] Ibíd. pag. 381.
Los neutrones libres emiten espontáneamente electrones y neutrinos, convirtiéndose en el proceso en protones. La mitad de ellos lo hará en 13 minutos. Los electrones y protones se atraen entre sí y pueden formar átomos de hidrógeno. Hoyle simplificó la idea de Bondi y Gold de la creación continua de hidrógeno, que requiere la creación simultánea de dos partículas diferentes, un protón y un electrón, lo suficientemente cerca como para que el protón pueda capturar el electrón y formar un átomo neutro.
Ambas propuestas de creación continua producen el llamado universo de “estado estacionario”. Esto significa que, en general, el universo no cambia. Su aspecto general en cualquier momento es similar a su aspecto general en cualquier otro momento. El universo se expande, dejando espacios cada vez más grandes entre las galaxias, pero se forman nuevas galaxias y llenan los espacios. Por lo tanto, la distancia media entre las galaxias sigue siendo aproximadamente la misma.
Para ser justos, hay que recordar que Bondi, Gold y Hoyle hicieron sus propuestas a mediados del siglo XX, cuando los telescopios solo podían ver un par de miles de millones de años luz en el pasado. Eso no fue lo suficientemente lejano en el pasado para observar diferencias sistemáticas en el estado de desarrollo de las galaxias típicas.
En la introducción a su artículo, Hoyle reconoció una discusión con Thomas Gold en la que ambos se inclinaban a aceptar la creación continua de materia. “Esta posibilidad parecía atractiva, especialmente cuando se toma en conjunto con las objeciones estéticas a la creación del universo en el pasado remoto. Porque va en contra del espíritu de la investigación científica considerar que los efectos observables surgen de ‘causas desconocidas para la ciencia’, y esto es en principio lo que implica la creación en el pasado.”[i]
[i] Ibíd. pag. 372.
Cuando mencionó “objeciones estéticas”, bien podría haber dicho “objeciones ateas”. No hay problema con las "causas desconocidas para la ciencia", porque las causas actualmente desconocidas pueden investigarse y conocerse en el futuro. La objeción de Hoyle parece estar en contra de las causas que la ciencia no puede conocer. Si un dios caprichoso como una de las deidades griegas creó el universo, lo hizo por razones que solo él conoce. Podemos conocer esas razones solo si el dios elige darlas a conocer (o si el poeta que escribió el relato discute las razones). El Creador bíblico no es caprichoso. Él mismo cumple la ley, y Moisés dice que espera que la gente también cumpla la ley. El Dios de la Biblia afirma haber creado tanto la naturaleza como el universo. La naturaleza incluye la física, y las leyes de la física no son caprichosas. Si el Creador eligió usar causas secundarias al formar el universo, la ciencia puede investigar esas causas y llegar a conclusiones sobre la forma en que funciona el universo.
Ya hemos visto objeciones científicas al nombre "big bang [gran explosión]" para el comienzo. El nombre proviene de Hoyle. Alpher y Herman dijeron recientemente: “Hoyle fue responsable de presentar ‘Big Bang’ como una descripción de un universo en expansión y evolución. Usó esta frase por primera vez en un sentido peyorativo durante una transmisión de radio de la BBC. El nombre ha sobrevivido a la cosmología de estado estacionario que defendían Hoyle y sus colegas”.[ii]
[ii] Alpher, Ralph A. y Robert Herman, "Reflections on Early Work on 'Big Bang' Cosmology [Reflexiones sobre los primeros trabajos sobre la cosmología del 'Big Bang']", Physics Today, 41 (Número 8, agosto de 1988), págs. 24–34.
A continuación citamos la transcripción de Hoyle de esa transmisión.
Las ideas más antiguas, es decir, las ideas de las décadas de 1920 y 1930 se dividen en dos grupos. Uno de ellos se distingue por la suposición de que el universo comenzó su vida hace un tiempo finito en una única gran explosión. Bajo esta suposición, la actual expansión es una reliquia de la violencia de esta explosión. Esta idea del big bang me pareció insatisfactoria incluso antes de que un examen detallado mostrara que conduce a serias dificultades.[i]
[i] Hoyle, Fred, The Nature of the Universe [La naturaleza del universo], edición americana (Nueva York: Harper & Brothers, 7 de octubre de 1950), pág. 119.
En la cita anterior, la frase "big bang" podría no ser más que una forma coloquial de referirse a la "gran explosión única" que Hoyle menciona anteriormente. El libro es, después de todo, una transcripción de programas de radio, con algunas notas complementarias. Sin embargo, en la siguiente cita de unas páginas más adelante, probablemente originalmente en la misma transmisión, la frase “big bang” se burla de la idea de un comienzo.
Algunas personas han argumentado que la creación continua introduce una nueva suposición en la ciencia, y una suposición muy sorprendente. Ciertamente es una hipótesis nueva, pero sólo reemplaza una hipótesis que se oculta en las teorías más antiguas, que suponen, como he dicho antes, que toda la materia del universo se creó en un big bang en un momento determinado en el pasado remoto. Desde el punto de vista científico, esta suposición del big bang es mucho menos aceptable de las dos. Es un proceso irracional que no se puede describir en términos científicos. La creación continua, por otro lado, puede representarse mediante ecuaciones matemáticas precisas cuyas consecuencias pueden calcularse y compararse con la observación. Tampoco en términos filosóficos veo ninguna buena razón para preferir la idea del big bang. De hecho, me parece en el sentido filosófico que es una noción claramente insatisfactoria, ya que pone la suposición básica fuera de la vista donde nunca puede ser desafiada por una apelación directa a la observación.[i]
[i] Ibíd. pag. 124.
Bondi, Gold y Hoyle escribieron en una época en que los físicos pensaban que los protones y los neutrones eran partículas fundamentales. Ahora sabemos que los protones consisten en dos quarks “up [arriba]” y un quark “down [abajo],” mientras que los neutrones consisten en un quark arriba y dos quarks abajo. Los tres quarks que forman un protón o un neutrón deben ser de tres "colores" diferentes. Seis tipos de gluones, trabajando en parejas, mantienen unidos a los tres quarks. Cada gluón tiene un "color" y un "anti-color". Por ejemplo, uno de un par de gluones debe ser "rojo" y "anti-azul" y el otro debe ser "anti-rojo" y "azul" para unir un quark rojo con un quark azul. Necesitamos nueve partículas diferentes para hacer un neutrón y diez contando el electrón para hacer un átomo de hidrógeno. La causa que produciría un átomo de neutrón o de hidrógeno prefabricado es mucho más compleja que las colisiones de rayos gamma, que producen partículas más elementales.
Hoyle eligió su esquema de creación continua sobre la base de la “estética”, supuestamente lo que le atraía como bello, quizás porque pensó que era la solución más sencilla. No existe una conexión lógica entre la simplicidad y la realidad. Si descubrimos que la realidad, en su forma más fundamental, es simple, eso es bueno, porque entonces podremos resolver las ecuaciones que escribimos sobre ella. Pero si muchos aspectos de la realidad son simples en su forma fundamental, deberíamos preguntar: "¿De quién fue la preferencia que lo hizo así?" La respuesta ciertamente no puede ser “nuestra”.
Objeciones a la creación continua
Hoyle hizo muchas objeciones filosóficas a la idea de un comienzo. Afirmó que su idea, la creación continua, era matemática, precisa y científicamente comprobable en comparación con la observación. En retrospección, podemos decir que los científicos pusieron a prueba las ideas de Hoyle y les hicieron muchas objeciones. Estas son algunas de las objeciones.
Falta de evidencia experimental
No hay evidencia experimental para la creación continua. Si pudiéramos evacuar completamente una caja cúbica que mide 100 metros de lado, Hoyle esperaría encontrar tres átomos de hidrógeno después de un año. Llevar a cabo tal experimento está mucho más allá de las capacidades técnicas actuales. El mejor vacío jamás creado tiene muchos átomos de gas sobrantes en su interior. Sellar la caja contra fugas tan bien que no puedan entrar átomos adicionales es prácticamente imposible. Si la caja estuviera ubicada en la Tierra y fuera colapsar por la presión atmosférica, amenazaría a las comunidades en todas partes. Por lo tanto, la experimentación no puede falsear la teoría de la creación continua. Eso siempre hace que una teoría sea sospechosa.
Los astrónomos, sin embargo, tienen que lidiar con condiciones de los interiores de las estrellas que no pueden ser duplicadas en laboratorios terrestres. Los científicos se basan en la observación para confirmar sus teorías. ¿Qué observaciones podrían confirmar o refutar la idea de la creación continua?
Las galaxias distantes parecen recién formadas
Si la materia surge continuamente, entonces debería haber una amplia distribución de edades para las estrellas y las galaxias, al igual que las comunidades humanas tienen una mezcla de miembros viejos, de mediana edad y jóvenes porque las madres están constantemente dando a luz.
Si los historiadores estuvieran analizando fotografías de miembros representativos de una comunidad fronteriza accidentada en la parte occidental de los Estados Unidos, y las fotografías más antiguas no mostraran ningún anciano, entonces los historiadores concluirían correctamente que las condiciones iniciales en las comunidades fronterizas eran muy rigurosas y que sólo los jóvenes fuertes podrían aguantarlos. Pero si los historiadores miraran una serie similar de fotografías de una comunidad europea, la presencia de personas mayores mostraría que la civilización europea es mucho más antigua que la fotografía.
Los telescopios ahora pueden ver casi diez veces más lejos que en 1948, cuando Bondi, Gold y Hoyle propusieron sus teorías. Ahora podemos afirmar definitivamente que cuanto más lejanas están las galaxias, más nuevas se ven. Esto es lo que esperaríamos si las galaxias más distantes se formaran recientemente cuando el universo era nuevo. Pero si constantemente aparecen nuevas galaxias para llenar los espacios crecientes entre las viejas galaxias, entonces algunas de las galaxias más distantes deberían parecer viejas. La observación, por lo tanto, contradice la creación continua.
Nucleosíntesis de elementos de baja masa
Cuando Hoyle hizo su propuesta de creación continua en 1948, se comprometía a sí mismo ya otros a encontrar una manera de utilizar los interiores estelares para hacer, en la abundancia observada, tanto los elementos más ligeros como los elementos pesados. Hoyle contribuyó significativamente a la teoría de la nucleosíntesis, pero ni él ni nadie más pudo encontrar la solución deseada. La creación continua de átomos de hidrógeno no explica la abundancia de formas pesadas de hidrógeno (deuterio y tritio), ni la abundancia de helio y litio, pero un comienzo denso y caliente sí puede explicarlas.
Las fluctuaciones
En 1964, Penzias y Wilson observaron el fondo cósmico de microondas. Posteriormente, algunos investigadores reconocieron el fondo como uno de los secretos fundamentales del universo. En 1989–1992, el Cosmic Background Explorer fotografió las fluctuaciones en el fondo. El investigador principal, George Smoot[i], presentó los datos en abril de 1992. Los resultados mostraron que el universo primitivo era casi uniforme. El cálculo de las pequeñas diferencias de temperatura entre regiones produjo un mapa de retazos. Algunas regiones eran más densas y calientes que otras. Otras regiones eran ligeramente más enrarecidas y más frías. Smoot estaba tan entusiasmado con las fluctuaciones que dijo: “Si eres religioso, ¡es como mirar a Dios!”[ii]
[i] George F. Smoot (cosmólogo estadounidense, 1945–) y John C. Mather (astrofísico estadounidense, 1946–) compartieron el Premio Nobel de física de 2006 por este descubrimiento.
[ii] Schwarzschild, Bertram, “Mather and Smoot share Nobel physics prize for measuring the cosmic microwave background [Mather y Smoot comparten el premio Nobel de física por medir el fondo cósmico de microondas]”, Physics Today, 59 (Número 12, diciembre de 2006), págs. 18–22.
Las fluctuaciones son esenciales para la cosmología del universo en expansión. Si el fondo cósmico fuera perfectamente uniforme, no habría habido centros de atracción gravitatoria para formar la estructura heterogénea actual que vemos en el universo. La creación continua en un universo en estado estacionario no explica el fondo cósmico de microondas ni las fluctuaciones en el fondo. Hemos visto que el fondo es la primera luz de la primera mañana. Es una cortina de luz que marca el límite de la visibilidad, cerca del comienzo del universo. No lo veríamos si el universo no tuviera comienzo.
En resumen, hemos presentado tres líneas de evidencia en contra de la creación continua. La apariencia juvenil de todas las galaxias distantes, la abundancia de elementos livianos y el fondo de microondas con sus fluctuaciones son consistentes con un comienzo para el universo e inconsistentes con la creación continua.