El personaje del mes
Georges Lemaître
Charleroi, 1894 (Bélgica) / Lovaina, 1966 (Bélgica)
Por Lourdes Cardenal
Parece mentira que hayamos vivido tantos años sobre este planeta, orbitando este sol, dentro de esta galaxia inmersa en este universo, y no nos demos cuenta del origen de todo hasta que no pensamos en el final.
Un modelo cosmológico de un universo inmensamente grande al que accedemos por el conocimiento de lo extremadamente pequeño, que nos lleva a superar la extraña idea de la existencia de un instante físico inicial, antes del cual no hay nada.
Porque fue durante una conferencia de Arthur Eddington, sobre el final del Universo, cuando George Lemaître tuvo la genial intuición de hacer correr hacia atrás la máquina del tiempo, e imaginar cómo había podido ser el origen de todo.
Georges Henri Joseph Édouard Lemaître, nació el 17 de julio de 1894, en Charleroi, una localidad de Bélgica de marcada tendencia minera. Su infancia fue feliz, era el mayor de cuatro hermanos. Sus padres lo apoyaban para que estudiara, y luego para que fuera sacerdote.
Su juventud fue, como la de tantos otros a su edad, congelada en parte por la primera Guerra Mundial, que le invitó a defender su patria en el frente, y a conseguir una medalla al valor. Este paréntesis tuvo que darle ocasión de pensar en su futuro, y al volver, decidió continuar con sus estudios, en Física y Matemáticas. Además, había llegado a su poder la traducción que Arthur Eddington realizara sobre la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein.
Lemaître, con su «Croix de Guerre» y la Palma de Bronce. Fuente :© Wikipedia
Tenía tan solo 26 años cuando completó el doctorado en Ciencias Matemáticas con una tesis sobre “La aproximación de funciones reales de varias variables” (L’approximation des fonctions de plusieurs variables réelles) que fue galardonada con la máxima nota.
En 1922, con 28 años, Lemaître presentó otra tesis sobre “La Física de Einstein”, con la que obtuvo una beca. Sólo un año después, fue ordenado sacerdote, pero en lugar de ejercer en una parroquia, prefirió utilizar la beca para estudiar la Relatividad General que tanto le fascinaba, e ir a la Universidad de Cambridge (Inglaterra) como investigador de astronomía bajo la tutela de Arthur Eddington.
Sir Arthur Stanley Eddington era un reputado astrofísico inglés apasionado de las teorías de Einstein que, en 1919, había observado la deflexión de la luz, o sea, cómo la luz se curvaba en presencia de objetos de gran masa, como el sol, hecho que sólo podía estudiarse durante los pocos minutos que duraba un eclipse total solar. Él mismo se había encargado de dirigir simultáneamente dos expediciones, en África y Sudamérica, para fotografiar el evento y comprobar la desviación de la luz y los resultados avalaron la desviación teórica que proponía Einstein desde 1915.
Sir Arthur Eddington, profesor y mentor de Lemaître. Fuente :© Wikipedia
Así que cuando recibió al brillante alumno Georges Lemaître, le sugirió realizar un nuevo doctorado sobre el universo, aplicando sobre los contenidos de su trabajo las ecuaciones de la Teoría de la Relatividad General y evaluando los resultados sobre los modelos cosmológicos propuestos desde 1917.
Lemaître ofreció dos soluciones a los modelos del universo:
1) La primera resolvía la propuesta de Einstein de un universo cerrado, estable y estático cuya densidad de masa y de energía se consideraba constante.
2) La segunda, totalmente contraria, respondía a la propuesta de De Sitter, de un universo dominado por la constante cosmológica correspondiente a la densidad de energía del espacio vacío.
Después viajó a Estados Unidos y trabajó como investigador en la Universidad de Harvard y se inscribió como alumno para un doctorado en Físicas en el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts).
Durante ese tiempo, conoció a los astrónomos y físicos más importantes del país, Moulton, MacMillan, Vesto Slipher, Edwin Hubble y Robert Millikan.
Millikan, Lemaître y Einstein después de la conferencia de Lemaître en el Instituto de Tecnología de California en 1933. Fuente :© Wikipedia
En 1927 defendió su tesis en el MIT: “El campo gravitacional en una esfera fluida de densidad invariante uniforme según la teoría de la relatividad” que contenía de algún modo las soluciones matemáticas para las ecuaciones irresolubles de un físico tan genial como Albert Einstein.
Su modelo era el de un Universo en expansión donde la velocidad de alejamiento equivalía al aparente “efecto Doppler” producido por el incremento del radio del Universo. Había encontrado la relación aproximada entre la velocidad de alejamiento y la distancia, y con ello, la solución correspondiente a la expansión que parecía tener relación con los datos del desplazamiento hacia el rojo, uniendo las teorías cuánticas y de la relatividad con los datos experimentales.
Aunque, por desgracia, su trabajo tendría poca repercusión porque estaba escrito en francés. Cuando por fin se tradujo al inglés en 1931, hacía dos años que Edwin Hubble ya había publicado una relación similar.
El modelo de 1927 no sería su modelo definitivo. Éste llegaría como una intuición genial en enero de 1931, cuando Eddington conferenciara en Londres sobre el fin del mundo desde una perspectiva física basada en el concepto termodinámico de entropía, que culminaría con la dispersión absoluta y el máximo desorden.
Lemaître dedujo que, yendo hacia el pasado, el orden tendería a ser completo, considerando un comienzo para el mundo. Formuló de nuevo su modelo cosmológico, completándolo con lo que sabía de Física cuántica en lo que llamó “la hipótesis del átomo primitivo”, construyendo así la primera descripción explícita de la “Teoría del Big Bang”, como ahora se la conoce, una transgresora teoría de un universo dinámico actualmente aceptada por la comunidad científica, que rompía con la visión estática que se tenía hasta entonces.
El Universo, por tanto, no era infinito. Todo comenzaba en un punto en el que las leyes físicas conocidas no tenían cabida. Un punto en el que el Universo comenzaba a expandirse y los productos de la desintegración de un átomo primitivo llenaban el vacío para dar paso a la materia, al espacio y al tiempo, tal como hoy los conocemos. La aparición de la atracción gravitatoria iría enlenteciendo esa expansión hasta llegar al equilibrio. A partir de acumulaciones locales de materia surgirían las galaxias y sus cúmulos, y una vez que todas estas estructuras se hubieran terminado de formar, el equilibrio se perdería y la expansión volvería a producirse.
El átomo primigenio: un ensayo sobre la cosmogonía (1931). Fuente :© Wikipedia
Para deducir esto, Lemaître usó distancias y velocidades radiales y obtuvo lo que sería llamado más tarde la “constante de Hubble”, pero no lo acompañó de la evidencia empírica necesaria para establecer la relación que había deducido teóricamente. Había imaginado la expansión del Universo, pero, como no pudo justificar su predicción con datos observacionales que demostraran convincentemente la ley lineal que intuyó, él mismo reconoció que Hubble lo había hecho mejor y durante toda su vida se refirió a ello como la “Ley de Hubble”.
La Historia, teniendo en cuenta que dio razones, tanto teóricas como observacionales, ha sido ecuánime y ha reconocido que descubrió la expansión del Universo, y por eso, el 13 de noviembre de 2018, en la Trigésima Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (IAU), se aprobó la recomendación de renombrar la antigua Ley de Hubble como “Ley de expansión del universo o Ley de Hubble – Lemaître”.
Según la teoría del Big Bang , el universo surgió de un estado extremadamente denso y caliente (singularidad ). El espacio mismo se ha expandido desde entonces. Fuente :© Wikipedia
Aunque el tiempo conmine una justicia poética de tal envergadura, este científico educado en la ciencia jesuítica y en el MIT, crisol de saberes y experiencias, fue, ante todo, una grandísima persona. Y, sin embargo, tampoco se le concedió ningún Premio Nobel, a pesar de que legítimamente tuvo todas las razones para merecerlo.
Los que le conocieron, hablaron de él en términos de humildad, prodigio, ciencia, genialidad y amabilidad. Durante muchos años, compaginando publicaciones, viajes e investigación, fue profesor de física y matemáticas en la Universidad Católica de Lovaina.
Nunca reclamó nada para sí, ni para la Iglesia, aun a riesgo de controversia con el Vaticano y con el entonces papa Pio XII. Su intachable moral estaba al servicio de dios, pero no de ningún hombre y siempre defendió que ciencia y religión, al contrario de ser incompatibles, se complementaban perfectamente, cada una en su exacto lugar.
Conoció a científicos de renombre, a genios. El propio Albert Einstein, en un principio contrario a las ideas de Lemaître, porque corregían sus propias ideas, acabó reconociendo que estaba equivocado. Varias veces coincidieron a lo largo de su vida y Einstein acabó por aceptar que era una de las poquísimas personas capaces de comprender las adelantadas ideas que bullían en su cabeza, y a veces, también de corregirlas y mejorarlas.
Él fue sin duda, el primer académico conocido en proponer la teoría de la expansión del universo, ampliamente atribuida de forma incorrecta a Edwin Hubble, el primero en derivar la ley de Hubble-Lemaître y el que hizo la primera estimación de lo que ahora se llama la Constante de Hubble, que publicó en 1927, dos años antes del artículo de Hubble. Lemaître también propuso lo que se conocería como la teoría del Big Bang del origen del universo, a la que llamó “hipótesis del átomo primigenio”.
El fondo cósmico de microondas visto desde el satélite Planck. Fuente :© ESA / Wikipedia
Vivió hasta el final con honestidad.
Estudioso de todo. Aprendiendo más hasta los últimos días.
Manejando computadoras y programación de ordenadores en sus inicios, seguramente intuyendo la importancia global que habrían de tener en el futuro.
En 1966, tras una larga leucemia, falleció de un infarto.
Los últimos meses tuvo que deleitarse sobriamente y sin excesiva complacencia con el descubrimiento en 1964 de la radiación de fondo de microondas de Penzias y Wilson, que daba el espaldarazo final a su carrera, demostrado sin duda alguna lo cierto de aquella explosión inicial que había imaginado en su mente brillante y de la que aún nos llega, apenas perceptible, su distante sonido.
Para mi padre, que me enseñó el camino.