EL CUARTO PLANETA
Por: Julio A. Guerrieri
Cuando los pueblos de la antigüedad observaban a los planetas en el cielo creían que eran dioses por sus extraños movimientos. En particular el planeta rojo que recibió el nombre del dios romano de la guerra. De todos los cuerpos del Sistema Solar, Marte ha sido el más conocido de todos: desde la Prehistoria hasta el Renacimiento, por su amplio movimiento retrógrado en el cielo y a partir de la invención del telescopio su fama ha crecido mucho más. En 1877 el Astrónomo italiano Giuseppe Sciapparelli creyó ver marcas sobre la superficie marciana que llamó “canalis”. La traducción al inglés se malinterpretó pensando que se trataban de canales artificiales de riego, lo que llevó a pensar en la presencia de marcianos inteligentes que trataban de llevar agua a su deshidratada civilización desde los polos del planeta.
Percival Lowell era un millonario intelectual de Boston que en 1894 fundó su propio observatorio para dedicarse casi exclusivamente al planeta Marte durante los siguientes quince años. Lowell no solo creía ver los canales construidos por los marcianos sino que escribió libros narrando las peripecias de la civilización marciana. A todo esto, los escritores de Ciencia Ficción dieron rienda suelta a su imaginación y las revistas ilustradas con monstruos invasores del espacio se convirtieron en alimento de un público lector ávido de estas historietas.
La cuestión es que Marte, a diferencia de lo que pensaban Sciapparelli y Lowell está deshabitado, es muy frío, su atmósfera carece de oxígeno y la radiación ultravioleta del Sol lo hacen un planeta agresivo para la vida como la conocemos habitualmente. Sin embargo, varios robots han llegado a posarse en su superficie analizando todo el medio ambiente marciano y revelando nuevos datos que ayudarán en la futura decisión de la exploración humana en el planeta rojo.
Quizá y al fin y al cabo, ocurra que la futura presencia del homo sapiens en el cuarto planeta sea una profecía bradburyana al mejor estilo de “Crónicas Marcianas” y los marcianos terminemos siendo nosotros mismos.
Bienvenidos al 103º programa de EL TERCER PLANETA
Y gracias por estar.
OBSERVAR EL CIELO A TRAVES DE LA RADIO
El 13 de Agosto, a partir de las 19:30 Hs podremos observar sobre el cielo del Nor- noroeste a una altura de 42° a “El Trío mas Mentado”, como lo llamamos familiarmente desde el programa. En una misma región (Conjunción) nos encontraremos con la estrella Spica (α Virgo), los planetas Marte y Saturno. A la misma altura, pero en el cielo suroeste podremos observar, en el mismo momento, la constelación de la Cruz del Sur la cual nos servirá para visualizar la distancia, aparente, que separa a los tres astros antes mencionados.
El palo mayor de la Cruz que alberga en sus extremos a las estrellas Acrux y Gacrux tiene una distancia angular entre ellas de 6° aproximadamente, mientras que las estrellas Mimosa y Sigma Cruz que son extremos del palo menor, observan una separación aparente de 4° aproximadamente.
Estas medidas nos servirán para comparar las distancias angulares que habrá esa noche entre Spica , Marte y Saturno. Entre la estrella y Marte tendremos casi 2° que es la mitad que separa las estrellas del palo menor de La Cruz y entre Marte y Saturno habrá una distancia angular aparente de casi 3°, apta para relacionarla con la mitad de el mismo tipo de distancia que hay entre las estrellas limite del palo mayor de la constelación de la Cruz del Sur.(SR)
Buenos cielos.............
LA MAQUINA DEL TIEMPO
Hoy viajamos al año 1928 y nos situamos en el observatorio de Monte Wilson para analizar el descubrimiento de la expansión del universo.
¿QUIÉN DESCUBRIÓ EL UNIVERSO EN EXPANSIÓN?
Por: Eduardo Rodrigo Soria
Bibliografia: Helge Kragh (Universidad de Aarhus) y Robert W. Smith (Universidad de Alberta)
El hecho de que el universo se está expandiendo es uno de los mayores descubrimientos en cosmología. Todo el mundo admite que esta rama de la ciencia está basada en este hallazgo, pero no fue aceptado hasta que en 1965 se identificara la radiación cósmica de fondo, principal prueba experimental de esta teoría cosmológica. Dada la importancia de este hecho, es natural preguntar cómo se llegó a esta visión. Sin duda, la respuesta habitual es que el universo en expansión lo descubrió en 1929 el astrónomo norteamericano Edwin Hubble. Pero ¿fuerealmente así?
El propósito de este artículo no es desacreditar a Hubble o discutir esta prioridad, sino más bien poner sobre la mesa la cuestión del descubrimiento del universo en expansión. ¿Es razonable preguntar quién, y cuándo, hizo este descubrimiento? La expansión del universo se convirtió en un hecho reconocido, pero ¿puede ser descrito como un descubrimiento? Y si así es, ¿quién merece el mérito de este hallazgo, y por qué razón?
Los historiadores y filósofos de la ciencia suelen aceptar que la mayoría de los descubrimientos no se pueden situar claramente en un tiempo y en un espacio concreto. No son acontecimientos individuales, sino procesos complejos y con frecuencia desordenados que se extienden durante un periodo largo de tiempo y que implican la labor de diferentes protagonistas. Muchos descubrimientos científicos surgen después de varios acercamientos que, más o menos conectados, conducen a un consenso acerca de cómo se ha llegado a tal descubrimiento. Un hallazgo no requiere necesariamente un descubridor ni un hecho particular. Más aún, algunos descubrimientos no terminan en un descubrimiento como tal. Lo que sucede tras el anuncio de un descubrimiento sueles ser tan importante, o incluso más, que lo que lleva a tal hallazgo.
SOBRE LOS DESCUBRIMIENTOS CIENTÍFICOS
Con frecuencia se asocian los descubrimientos con hechos empíricos. La relación entre la distancia y el corrimiento hacia el rojo que Hubble estableció en 1929, fue un descubrimiento de esta clase. Esta relación era observacional; o lo que es lo mismo, una ley fenomenológica. Pero no fue considerada al principio como una ley de la naturaleza, sino a partir de los años cincuenta, cuando empezó a denominarse “ley de Hubble”.
A veces también hablamos de descubrimientos teóricos o conceptuales. Según Thomas Kuhn, un descubrimiento consiste en una reorganización conceptual de datos o conjunto de hechos. Desde este punto de vista, el universo en expansión puede considerarse como descubrimiento.
La distinción entre descubrimientos reales y teóricos es útil como primera aproximación, peroes demasiado simplificadora como para cubrir la compleja estructura de la mayoría de los descubrimientos. Como Russell Hanson y otros filósofos señalaron hace ya tiempo, la observación no puede separarse totalmente de la perspectiva teórica, lo que implica que los descubrimientos nos son siempre totalmente observacionales. Cuando Arno Penzias y Robert Wilson encontraron una radiación cósmica de fondo al comienzo del año 1965, no descubrieron una radiación fósil del big bang. Y cuando Hubble encontró una relación lineal entre el desplazamiento hacia el rojo y las distancias de las galaxias, no descubrió la expansión del universo.
Finalmente, el descubrimiento de un fenómeno (u objeto o relación) no es exactamente lo mismo que incorporar dicho fenómeno al conocimiento científico. El relato de un descubrimiento científico no puede consistir solamente en contar cómo llegó ese hecho a la mente del científico, sino que debe incluir también aceptación por parte de la comunidad científica de ese hallazgo.
Puede argumentarse que lo que realmente importa es cómo los descubrimientos son definidos socialmente, y esto es lo que sostiene el “modelo atributivo” de Augustine Brannigan. Según Brannigan, “la cuestión no es qué los hace posibles, sino más bien qué los convierte en escubrimientos”. Sin embargo, no queda claro que un análisis social de un descubrimiento sea más2 importante que un análisis más tradicional e intelectual de ese mismo hecho. El estudio del proceso mediante el cual un científico llegó a un descubrimiento no es incompatible con el estudio de cómo ese descubrimiento fue recibido socialmente; por el contrario, se complementan.
ALEXANDER FRIEDMANN
Como el físico y matemático ruso Alexander A. Friedmann fue el primero en sugerir un universo en evolución y en plantear una posible expansión, parecería que debía ser mereceor del título de descubridor o codescubridor del universo en expansión. Y de hecho así ha sido propuesto,aunque no únicamente, por autores rusos. Según el cosmólogo contemporáneo Jim Peebles, “el modelo de un mundo en expansión lleno de materia fue descubierto en 1922 por Friedmann”.
Semejante afirmación puede resultar sorprendente, más aún porque aparece en una publicación
conmemorativa dedicada a Lemaître, aunque debe señalarse que Peebles asociaba el descubrimiento’ a un modelo del mundo, no al estado físico del universo.
Por otro lado, el eminente astrofísico y cosmólogo soviético Yakov Zel’dovich, durante las décadas de los años sesenta y setenta se dedicó a promover el nombre de su compatriota –mucho tiempo atrás fallecido– como verdadero descubridor del universo en expansión. La biografía que escribió sobre Friedmann obviamente no era solo un trabajo histórico; era también un documento político. Publicado en 1988, en una época en la que Rusia todavía formaba parte de la URSS, pretendió crear un héroe soviético, así como jugar una baza más en la partida por la atribución del mérito del descubrimiento del universo en expansión.
Friedmann no puede ser considerado descubridor el universo en expansión. Sus artículos de 1922 y 1924 son de una importancia capital, pero son de clara naturaleza matemática y no incluyen referencias a datos astronómicos.
GEORGES LEMAÎTRE
En lo que concierne a Lemaître, ¿podemos asegurar que no conocía los artículos de Friedmann? Si los conocía, no podría ser descubridor independiente de la expansión del universo. Aunque en principio el físico belga podría haber estudiado dichos artículos en Zeitschrift für Physik antes de1927, ¿cómo puede probarse que no fue así? No hay razón para asumir que los conocía. Según su propio testimonio, publicado en 1958, la primera noticia que tuvo de las contribuciones de Friedmann fue en una conversación que mantuvo con Einstein en Bruselas a finales de octubre de1927 (esto es, medio año después de que su propio artículo hubiera aparecido).
No sabemos exactamente cómo Lemaître llegó a la idea de un universo en expansión, aunque está bastante claro que se apoyaba matemáticamente en el modelo de universo de 1925 de De Sitter.
Según Michael Heller la idea le llegó a Lemaître “cuando escuchaba una conferencia de Hubble en
EE.UU.”, lo que da a entender cómo confiaba en los datos observacionales.34 Sin embargo, estareivindicación no es segura. Sean cuales fueren los orígenes de esta idea, en su obra maestra de1927, Lemaître comenzaba considerando un universo como el de Einstein “en el que el radio del espacio o del universo puede variar de forma arbitraria”.
Sin embargo, decir simplemente que Lemaître redescubrió la solución de Friedmann de un universo en expansión supone un desconocimiento de la importante diferencia entre las obras de los dos científicos. Aunque son similares matemáticamente, en lo que se refiere a la física los dos artículos son llamativamente distintos. Lemaître señaló en un lenguaje muy claro que su modelo era el de un universo en expansión y que la velocidad de recesión debía ser entendida como “el aparente efecto Doppler debido a la variación del radio del universo”. No le interesaba cualquier clase de variación permitida por las ecuaciones, sino la solución correspondiente a la expansión que parecía tener relación con los datos del desplazamiento hacia el rojo.
A partir de “una discusión sobre los datos disponibles”, Lemaître halló la relación aproximada entre la velocidad de alejamiento y la distancia. Desgraciadamente, en la traducción al inglés de 1931 nada se revela sobre lo que significan estos datos y también el título del artículo ignora la referencia a la astronomía observacional que tan claramente queda reflejada en el original de Lemaître. Tal y como queda claro en el original francés, así como en el manuscrito guardado en Lovaina la Nueva, Lemaître se basaba en datos de Gustaf Strömberg (para velocidades radiales) y de Hubble (para magnitudes aparentes; a partir de ese momento distancias). ¿Significa esto que el teórico Lemaître obtuvo la ley lineal velocidad-distancia y un valor para la constante de Hubble dos años antes que éste? No exactamente, puesto que Lemaître usó principalmente distancias y velocidades radiales para obtener lo que sería llamado más tarde la “constante de Hubble”, pero no proveyó de evidencia empírica para la relación lineal que había deducido teóricamente.
Lemaître mostró que existe un modelo del universo en expansión a partir del estado estático de Einstein y defendió a partir de datos astronómicos que este modelo probablemente reflejaba el universo real. Contrariamente a lo que hizo Friedmann, dedujo teóricamente una relación lineal esplazamiento hacia el rojo-distancia, y calculó el factor de proporcionalidad. Sin embargo, aunque pronosticó explícitamente la expansión del universo, no pudo justificar su predicción con datos observacionales que demostraran convincentemente la ley lineal que intuyó. En tanto en cuanto Lemaître no estableció a partir de datos observacionales que el universo está en expansión, no hizo un descubrimiento; pero teniendo en cuenta que dio razones, tanto teóricas como observacionales, sí descubrió la expansión del universo.
EL CASO DE EDWIN HUBBLE
A finales de los años veinte, Edwin Powell Hubble se había convertido en el principal estudioso de las nebulosas extragalácticas. Formado en el Yerkes Observatory, en 1919 Hubble se había sumado al personal de la Institución Carnegie del Mount Wilson Observatory, el principal observatorio astrofísico del mundo, en el que tenía acceso al mayor telescopio del mismo, el reflector Hooker de 100 pulgadas. Con su ayuda, estableció entre 1924 y 1925, para satisfacción de casi todos los astrónomos, que las nebulosas en espiral son galaxias externas que están situadas bastante más lejos de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.
A finales de los años 20, Hubble comenzó a ocuparse del problema de los desplazamientos hacia el rojo de estas galaxias que, si eran interpretados bajo el punto de vista del efecto Doppler, podía concluirse que esas galaxias se estaban alejando de la Tierra. El astrónomo de Harvard Harlow Shapley retó a Hubble por discrepancias entre las velocidades radiales que Hubble había empleado en su artículo de 1929 y otros valores publicados, en especial el valor de la velocidad radial de la nebulosa Andrómeda. Hubble le dijo a Shapley que sucedía como si “hubiera un desplazamiento relativo hacia el rojo”. Así, en 1929, Hubble no aceptó que un desplazamiento haciaal rojo de una nebulosa fuera únicamente el producto de su velocidad radial.
Durante el resto de su vida (murió en 1953), Hubble nunca negó en sus escritos que los desplazamientos hacia el rojo fueran debidos al efecto Doppler, y su visión acerca de la naturaleza de los desplazamientos hacia el rojo han sido interpretados de diferente forma por distintos historiadores. Para Donald Osterbrok, “Hubble nunca aceptó enteramente que los desplazamientos hacia el rojo provinieran necesariamente de las velocidades radiales de los objetos”. John North piensa que “Hubble perdió la serenidad en lo que se refiere a la realidad de las velocidades”. Pero Norris Hetherington, tras un exhaustivo análisis de varios de los manuscritos de Hubble desde los años treinta y de su colaboración con Tolman, reconoció que a pesar de sus declaraciones públicas como agnóstico, Hubble prefería mucho más un modelo de universo en expansión. Para Hetherington, Hubble –a mediados de los años treinta–, a pesar de sus declaraciones, creía en un modelo de universo homogéneo, en expansión y relativista. Hetherington afirma que esto era
consecuencia de que la evidencia observacional estaba por encima de sus opiniones filosóficas.
Esta reivindicación, a nuestro parecer, va demasiado lejos. En esta época, muchos astrónomos
norteamericanos preferían los datos observacionales a los planteamientos teóricos, y Hubble no era
el único que quería aferrarse al ‘sentido común’ y a las observaciones y no dejarse llevar por teorías. De este modo, el concepto de un universo en expansión no fue aprobado unánimemente. Por ello, Hubble se alejó de abogar explícitamente la teoría del universo en expansión como una afirmación verdadera sobre el mundo, e incluso en ocasiones, sugirió que era fals Hubble, ayudado por Humason, confirmó que los desplazamientos hacia el rojo de nebulosas extragalácticas son proporcionales a sus distancias. Aunque sus datos de 1929, no les resultaron demasiado convincentes a los otros astrónomos, con los datos añadidos en 1931 Hubble y Humason establecieron lo que con el tiempo llegaría a conocerse como la ley de Hubble. Así pues, Hubble debe ser considerado el descubridor de esta ley empírica. Pero la ley de galaxias que se alejan no es lo mismo que la ley del universo en expansión, una noción que Hubble no sugirió en 1929. Si entendemos la expansión del universo en el sentido relativista, Hubble no puede ser considerado su descubridor.
CÓMO HUBBLE SE CONVIRTIÓ EN EL DESCUBRIDOR DEL UNIVERSO EN EXPANSIÓN
Si, como hemos expuesto, Hubble no descubrió el universo en expansión, ¿cómo es que hoy es generalmente considerado el descubridor? En primer lugar, es importante señalar que Hubble no pretendió ser considerado el descubridor del universo en expansión. Sin embargo, estaba muy interesado en que la correlación entre la distancia y la velocidad radial aparente fuera considerada“una contribución de Mount Wilson”.
Hubble estaba muy ansioso por proteger su prioridad y la de Humason en el descubrimiento de la relación lineal del desplazamiento hacia el rojo y la distancia, pero no se enzarzó en un debate sobre el mérito del descubrimiento del universo en expansión. Aunque, en 1929, Fritz Zwicky la denominó como la “relación de Hubble”, la relación desplazamiento hacia el rojo-distancia no era considerada por los demás astrónomos como la ley de Hubble, al menos no hasta dos décadas después del primer trabajo de Hubble de 1929. Hacia 1930, destacadas autoridades como De Sitter, Eddington o Tolman, quienes habían subrayado la importancia del universo en expansión no habían señalado a Hubble como su descubridor.
Tampoco en la revisión general de la literatura astronómica que hemos hecho en este artículo hemos encontrado a ningún otro escritor que identificara claramente a Hubble como el descubridor del universo en expansión hasta que llegamos a Einstein en 1945. En su libro El significado de la relatividad, escribió que “el matemático Friedmann encontró una salida a este dilema. Su resultado entonces encontró una confirmación sorprendente gracias al descubrimiento de Hubble de la expansión del sistema estelar (un desplazamiento hacia el rojo de las líneas espectrales que aumenta uniformemente con la distancia)”. Además, aunque Paul Dirac hizo una referencia a la “constante de Hubble” en 1938, tal cita no volvió a aparecer hasta finales de los años cuarenta y se hizo más habitual a comienzos de los cincuenta. Las referencias a la ley de Hubble comienzan a aparecer por escrito en 1952, y poco a poco se hicieron más frecuentes a partir de entonces. Es así como el cosmólogo británico Dennis Sciama escribió en 1959 su popular libro sobre La unidad del universo.
Es un signo de los tiempos el que escribiera extensamente sobre la ley de Hubble y de la constante de Hubble. Al año siguiente el astrónomo francés Paul Couderc escribió, refiriéndose a la ley de Hubble como “la ley de los desplazamientos espectrales […] actualmente interpretada como una relación distancia-velocidad”.
Sin embargo, pocos años después, encontramos más referencias a Hubble como el astrónomo que había descubierto el universo en expansión. En un artículo popular de 1956, Allan Sandage, que había sido ayudante de Hubble y que tras la muerte de éste continuó el programa de observaciones en Mount Palomar, dio su versión de la historia. Refiriéndose, por lo que parece, al año 1927, escribió: “Hubble planteó la atrevida teoría de que el universo en su conjunto estaba en expansión.
Predijo que las galaxias más remotas mostrarían mayor desplazamiento hacia el rojo en proporción a sus distancias. Para probar las especulaciones de Hubble, Milton L. Humason comenzó un amplio programa de análisis espectral…” De nuevo, cuando en 1962 David Bergamini y los editores de la revista Life escribieron un volumen sobre el universo, se referían tanto a “la clase de expansión cósmica que Hubble descubrió” como a “la ley de expansión de Hubble”. En los setenta estas atribuciones se habían convertido en algo común en los libros de texto de Astronomía y libros de divulgación. Así que unos 30 años después de la fecha que podemos decir que fue descubierto el universo en expansión, Hubble recibía el mérito de su descubrimiento, una reivindicación que, de hecho, no hizo él y que nadie sugirió en los años treinta y cuarenta. Además, en los años setenta hubble recibía el honor de ser considerado el único descubridor. Hasta los sesenta, como hemos visto, el nombre de Humason solía aparecer junto al de Hubble. Por ejemplo, en 1950, Fred Hoyle mencionó “la famosa relación velocidad-distancia de Hubble-Humason”, y Coudert y Evry Schatzman escribieron acerca de “la ley de Hubble-Humason”. Sin embargo, durante los años setenta el nombre de Humason desapareció. La ley, constante o relación se asoció únicamente al
nombre de Hubble, parece ser que como resultado de lo que los sociólogos de la ciencia han llamado el efecto Matthew. Obviamente, algo sucedió en los sesenta que cambió el estatus de Hubble en relación al descubrimiento del universo en expansión.
CONCLUSIÓN: LA INVENCIÓN DE UN DESCUBRIDOR
En primer lugar, muchos de los astrónomos y cosmólogos que desempeñaron papeles de influencia en el descubrimiento del universo en expansión o en la cosmología de principios de los años treinta, cuando la cosmología entró a formar parte de la astronomía, ya no vivían. Friedmann había muerto en 1925, De Sitter en 1934, Eddington en 1944, Hubble en 1953, Tolman en 1959, Robertson en 1961 y Lemaître en 1966. Así, a finales de los años sesenta, quienes escribían libros de texto y obras de divulgación que trataban la expansión del universo no tenían conocimiento de primera mano de los debates que habían tenido lugar a finales de los años veinte o principios de los reinta, ni tampoco tenían una inclinación especial por ninguna de las posiciones en juego. Hace algunos años, Thomas Kuhn escribió sobre el tipo de historia que se solía contar en los libros de texto científicos. Argumentaba que este tipo de historias pretenden hacer, y de hecho hacen, a los estudiantes y a los profesionales sentirse participantes de un proceso histórico acumulativo que sigue una metodología bien definida, cuando ese progreso en realidad nunca ha existido. Kuhn también argumentaba que “las ciencias, al igual que cualquier empresa profesional, necesita sus héroes y conserva sus nombres. El resultado de esto, según la opinión de Kuhn, “es que hay una tendencia persistente en hacer que la historia de la ciencia parezca lineal o acumulativa. una tendencia que incluso afecta a algunos científicos cuando contemplan sus propias investigaciones anteriores”. De esta forma, antes que una complicada y contextualiza historia de un descubrimiento en la que los matices (tal y como hemos visto) son importantes, era mucho más sencillo para los autores de libros de texto contar que el descubrimiento de la relación lineal desplazamiento hacia el rojo-distancia fue, de hecho, el descubrimiento de la expansión del universo, y que Hubble fue su único artífice (desde principios de los años treinta en adelante se atribuía generalmente a Hubble o a Hubble y a Humason). Esta exagerada simplificación de la historia convertía a Hubble en la figura principal a expensas de todos los demás científicos, especialmente de Lemaître, quien, hasta los años ochenta fue una figura olvidada entre los astrónomos. Como consecuencia, ni siquiera aparecía como uno de los principales responsables del descubrimiento del universo en expansión en los libros de texto, y menos aún como el principal descubridor. Es de esta forma como un complejo proceso histórico, como fue el descubrimiento del
universo en expansión, quedó reducido y simplificado, en nuestra opinión, hasta convertirse en un
descubrimiento hecho sólo por Hubble tanto en los libros de texto como en los libros de divulgación.
Este tipo de atribución fue estudiada hace muchos años por Robert Merton en su artículo ya clásico de 1957, “Prioridades en el descubrimiento científico”, en él, Merton apuntaba que aquellos científicos a quienes se les atribuía el papel de creadores de una nueva ciencia o de una nueva rama de la ciencia eran considerados de esta forma por una especie de partenogénesis en la que no habían necesitado colaboración de nadie. Es así como una porción cada vez mayor de astrónomos americanos, que durante los años sesenta se habían interesado como nunca hasta entonces en el estudio de las galaxias, crearon un héroe, un padre fundador y una personalidad a quien atribuir una versión simplificada de la historia del descubrimiento del universo en expansión. Nos gustaría sugerir que, tal vez, la etiqueta “ley de Hubble” es un ejemplo de lo que se ha llamado ley de Stigler de eponimia; en concreto: “ningún descubrimiento científico recibe el nombre de su descubridor original”.
EL LIBRO
"COSMOS" de Carl Sagan, Editorial Planeta, 364 págs.
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