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Historia del descubrimiento de una apasionante realidad física La tierra semanal

No hay nada más bello en la ciencia que el momento eureka, ese momento en el que encuentras la interpretación de los resultados, la fórmula o el modelo que explica un fenómeno, y de repente todo cobra sentido. Para llegar a estos resultados, la ciencia sigue un método que se puede simplificar haciendo una observación, formulando una hipótesis que intenta explicar la observación, se realizan experimentos y si los experimentos confirman que se formulan hipótesis, leyes, ecuaciones, fórmulas o modelos, y si no, se descarta la hipótesis inicial y se busca otra. Lo mejor de todo: una vez que se establecen las leyes y cómo funciona el fenómeno, podemos hacer predicciones con las mismas leyes. Gracias a la mecánica newtoniana y las leyes de Kepler, por ejemplo, pudimos predecir la existencia del planeta Neptuno antes de que fuera descubierto. Y en ciencia, no hay nada más hermoso que un experimento que confirma una predicción experimental.

Uno de los descubrimientos que sigue las pautas marcadas por el método científico es el de los agujeros negros. En 1789, el clérigo y geólogo John Michell envió una carta a la Royal Society en la que, basándose en las leyes de Newton, predijo la existencia de objetos tan de cerca que ninguna luz podría escapar de ellos, y de hecho calculó que un cuerpo con ‘una densidad 500 veces mayor que la del Sol Capturará toda la luz y así será invisible. El astrónomo francés Pierre-Simon LaplaceUna década más tarde, llegó a una intuición similar. En 1915, Einstein publicó la teoría de la relatividad general que explica cómo funciona la gravedad. Esta teoría es leída por el físico Karl Schwarzschild, quien estando en las trincheras que participó en la Primera Guerra Mundial, descubrió que en el marco de estas ecuaciones existe la posibilidad de producir acumulaciones de masa que produzcan gravedad, la cual es tan alta que nada puede escapar. . de ellos, ni siquiera la luz. Sin embargo, durante mucho tiempo se ha pensado que no es más que una curiosidad matemática y no una realidad física.

No hay nada mejor que decir que es imposible que algo exista, pero que es matemáticamente posible despertar la curiosidad de muchos científicos. En 1930, Subrahmanyan Chandrasekhar demostró que, a partir de una determinada masa, llamada masa crítica, podía producirse un colapso debido a la gravedad y que ninguna fuerza podría contrarrestarlo. Recibió un nombre con un pequeño corchete, ‘estrella con colapso gravitacional completo’, aunque coexiste con otros nombres, como estrella oscura, singularidad esférica o estrella congelada, este último nombre que usan los astrónomos en la Unión Soviética es. En 1969, durante una reunión de cosmólogos en Nueva York, John Wheeler acuñó el nombre de agujero negro. Aunque no está claro cuál fue la inspiración, aparentemente se refiere al ‘agujero negro de Calcuta’, un calabozo en el que los hindúes tenían prisioneros británicos en condiciones de hacinamiento en 1756, provocando la muerte de muchos de ellos.

A medida que aumentaba nuestro conocimiento del ciclo de vida de las estrellas, quedó claro que los agujeros negros son una realidad física. El descubrimiento de pulsos, que serían colapsos estelares, pero que no alcanzaron la masa suficiente para ser un agujero negro, pasó a argumentar que estamos hablando de una realidad física que existe en el universo y no meramente de una especulación matemática. Luego pudimos detectar el efecto de lente gravitacional que produce un agujero negro porque la tremenda gravedad puede distraer la luz de las estrellas de la misma manera que una lente de vidrio desvía la luz solar. Y finalmente, en 2019, tuvimos la primera imagen de un agujero negro. Concretamente el que se encuentra en el centro de la galaxia M87, que tiene unas 6.500 veces la masa de nuestro sol. Hay que decir que un agujero negro es por definición invisible, ya que la luz no se escapa de él. Pero podemos ver la sombra del agujero entre los fotones y el gas caliente en el centro de la galaxia. Así, 100 años después, una solución a las ecuaciones de Einstein se convirtió en una mera realidad física, lo que demuestra que las predicciones eran correctas. ¿Hay mayor belleza en el universo que esperar 100 años en silencio para confirmar un modelo matemático? —Eps

JM Mulet es profesor de Biotecnología.