En la ciencia existen muchas incógnitas sin resolver, y aquí les mostraremos cuatro de las más interesantes. Misterios difíciles de explicar, donde los números y cálculos no tienen nada que decir, y sólo quedan un par de signos de interrogación hasta en la mente del más experto. Son fascinantes.

Lo explicaremos de la forma más simple posible, por lo que el lenguaje será generalizado y no excesivamente técnico (aunque puedan ser cosas complejas). ¿Por qué? La intención es difundir ciertas ideas que al ser muchas veces dichas de forma muy especializada, sólo se quedan en el reducido ámbito de los investigadores científicos, sin poder compartirse ni siquiera la noción de ese conocimiento.

Esto es un conocido problema que poseen todas las disciplinas con alto nivel de tecnicismo y del que algunos especialistas que logran salir de su ambiente técnico, logran darse cuenta. Hecha esta aclaración, ¡vamos al grano!

El problema de la flecha del tiempo

Para nosotros, es obvio que el tiempo corre hacia adelante. Primero pasa una cosa, después otra, después otra. ¿Cómo nos damos cuenta de eso? Porque desde un punto de vista psicológico, recordamos que primero pasó una cosa, luego otra, y luego otra. (A eso se le llama “flecha psicológica del tiempo”).

Sin embargo, veamos esto de otra forma. A un nivel microscópico, imaginemos que las partículas son bolitas de metal. Si yo empujo una bolita, y choca con otra, vemos que se mueven y alcanzan cierta posición. Sin embargo, nada impide que yo empuje nuevamente las bolitas, las haga chocar otra vez, y vuelvan a su posición original. Se trata de un fenómeno simétrico. O sea, dicho de otra manera, no puedo distinguir realmente cuando las bolitas “van hacia adelante”, y cuando “van hacia atrás”. Por otra parte, no hay nada que impida que se muevan en una u otra dirección.

Y ese es uno de los primeros problemas. No hay un motivo conocido, por el que el tiempo avanza en una u otra dirección. Normalmente, se dice que lo que marca el avance del tiempo, es el aumento del desorden en un sistema, de su entropía. El caso clásico, es el jarro que se cae y se hace añicos. Aunque nunca se ha visto que un jarro se recompone “solo”, no hay realmente una razón “de fondo” para que ello no ocurra. ¿Por qué el tiempo va en ese sentido, y no en otro? ¿Es el tiempo un producto de nuestra conciencia, nada más? Nadie lo sabe.

La vida extraterrestre y la paradoja de Fermi

Esta paradoja fue planteada por los físicos Enrico Fermi, y Michael H. Hart, y fue divulgada profusamente por el gran Carl Sagan (protagonista de la serie Cosmos y antecesor de Neil deGrasse en la tarea). En su esencia, la paradoja se refiere a la vida extraterrestre, y su argumento es el siguiente:

• Hay miles de millones de galaxias con sistemas solares similares al nuestro, muchas de las cuales son extremadamente más antiguas que la Tierra.
• Algunas de esas estrellas, muy posiblemente tengan planetas parecidos al nuestro, y si la Tierra no es esencialmente especial, algunos de esos planetas deberían desarrollar vida inteligente.
• Algunas de esas civilizaciones pueden desarrollar el viaje interestelar, que es justamente en la etapa en la que nosotros nos encontramos.
• Incluso a una velocidad tan lenta respecto a la luz, como la que nosotros nos podemos mover, nuestra Vía Láctea completa, podría ser atravesada en un millón de años.

Por lo tanto: ¿por qué no hemos visto ninguna manifestación de vida en el espacio? ¿Por qué no hay evidencia convincente de visitas extraterrestres? O como dijo Fermi: “¿Dónde está todo el mundo?”. No hay, hasta ahora, una respuesta para ello.

Esto fue sistematizado en la famosa y controvertida ecuación de Drake, donde se multiplican todas las variables posibles, para calcular la posibilidad de existencia de vida extraterrestre, dando resultados tan dispares que van entre diez, y millones de civilizaciones posibles. Pero sin embargo, esto sólo nos habla de que las posibilidades existen. No explica por qué estamos tan aparentemente solos en el universo.

La inflación al comienzo del Universo

No se trata del aumento de precios, tranquilos. Por un buen tiempo, los científicos encontraban discrepancias entre la teoría del Big Bang, y la distribución de las estrellas y galaxias en el Universo, que es muy homogénea. No sabían por qué motivo, estaban dispuestas de esa manera y no de otra. Eso fue así, hasta que Alan Guth, Andrei Linde y Paul Steinhardt desarrollaron a comienzos de los años 80, el concepto de “inflación cósmica”.

La idea es sencilla: en un tiempo cortísimo, entre 10 ^-36 segundos y 10^-32 segundos después del Big Bang (o sea, un 1 precedido de 32 ceros), el Universo se expandió de una forma muy, muy rápida, pasando de un tamaño muy cercano al de una partícula elemental, al de una naranja. Y aunque parezca una diferencia pequeñísima, se trata de una amplificación de volumen casi inimaginable: proporcionalmente, es como pasar del tamaño de una sandía pequeña (unos 40 cms.), al tamaño actual del universo, en ese cortísimo tiempo.

Este concepto resolvía el problema de la distribución en el universo, y ha sido comprobado experimentalmente , pero introduce otros problemas aún no resueltos. De partida: ¿por qué ocurrió? ¿Cómo ocurrió? Además, es en ese punto cuando se terminan de separar y definir las cuatro fuerzas fundamentales del universo (electromagnetismo, gravedad, fuerza nuclear fuerte y débil), lo que da lugar a una profunda cuestión: ¿por qué parecen estas fuerzas tener un “ajuste fino”, que permite la vida como la conocemos?

La naturaleza de las leyes físicas y el “ajuste fino”

Aquí una última pregunta que hace a los científicos rascarse la cabeza. ¿Por qué las leyes físicas parecen propiciar una vida basada en el carbono? Por ejemplo, si la fuerza nuclear fuerte fuera sólo un 2% más intensa, esto haría que el hidrógeno no se convirtiera en su isótopo deuterio, sino que en algo llamado “diprotón”, que son dos protones juntos. En pocas palabras, eso habría causado que tras un cortísimo lapso tras el Big Bang (algunos dicen de minutos), todo el hidrógeno del universo se habría consumido o habría disminuido de manera muy significativa, y sin duda las estrellas - si es que habrían llegado a existir - se comportarían de forma muy distinta. Otro ejemplo: si la relación entre la fuerza que ejerce el electromagnetismo y la gravedad, fuera menor, entonces el universo sería muchísimo más pequeño, y habría durado mucho menos su existencia.

Aún más, si el átomo de carbono tuviera una masa de un 1% distinta a la actual, la vida basada en el carbono no existiría, pues no habría suficiente de este elemento. Y para que esto ocurra, la fuerza nuclear fuerte, debe tener unos valores que sólo pueden oscilar un 0,5% respecto a los actuales, y el electromagnetismo, sólo podría tener un 4% de diferencia con sus valores actuales.

No hay ningún motivo para que eso sea así. No hay motivo para que las leyes físicas sean de una manera o de otra. Pero lo son. ¿Por qué? Es algo que la ciencia todavía debe averiguar.

¿Conocías estas incógnitas? ¿Qué otras crees que son importantes de resolver?