Del Big Bang al món del segle XXI
(a càrrec de Josep Antoni Grífols)

La cosmologia, que prové del grec cosmos (ordre) i logia (discurs), és l'estudi que intenta donar resposta a les preguntes fonamentals de l'ésser humà, esbrinant l'estructura i la història de l'univers i el lloc que hi ocupa la humanitat. Des que l'home és home i pot pensar ha mirat al cel i s'ha fet un munt de preguntes, qüestions profundes que no han variat gens des de les albors de la humanitat fins al segle XXI. El que sí que ha canviat és la qualitat de les respostes. Són aquestes respostes i les que vindran les que va explicar el catedràtic de física teòrica i director del Departament de Física de la Universitat Autònoma de Barcelona, Josep Antoni Grífols durant la segona conferència. Per iniciar-nos en les preguntes i respostes, Grífols parteix d'un pagès del segle XV: les seves respostes vénen motivades per una "institució de gran poder de persuassió", és a dir, la seva explicació rau en els dogmes de l'església i, per tant, en una força suprema creadora: Déu Totpoderós. Avui en dia les respostes que configuren la nostra visió del món s'argumenten únicament entorn de la ciència, deixant de banda creences i mites.

Si en la física, Newton va desbancar Aristòtil, una segona revolució va arribar amb Einstein. A la teoria clàssica, l'espai i el temps contenien l'univers, però amb el pare de la relativitat això canvia: l'espai i el temps estan continguts dins l'univers, per tant, espai-temps-matèria formen una mateixa cosa, no pot existir una sense l'altra. Sense matèria no hi ha temps ni espai i, per il·lustrar-ho, Grífols posa l'exemple de les campanes al buit dels museus de la ciència que demostren com en el buit no pot haver-hi so. Recapitulant... Si sense la matèria no hi ha ni temps ni espai i a la inversa: "Què hi havia abans que es creés l'univers? Doncs si no hi havia univers, no hi havia temps! Per tant, la pregunta no té sentit". A la pregunta "Què hi ha fora de l'univers?" la resposta és similar: "Res, ja que l'espai està contingut dins l'univers".

Per ajudar als profans a introduir-se dins la història de l'univers i sortir-ne il·lesos, Grífols proposa la següent analogia: "Tenim unes estovalles estampades amb rodonetes vermelles i com que són de mala qualitat, cada cop que fem bugada s'encongeixen 1 cm. Per tant, si les rentem 10 cops s'hauran encongit 10 cm. Aquestes estovalles són una llesca d'univers en la que hi ha tot de galàxies distribuïdes (que són les rodones estampades), fer bugada és la història de l’univers però enrere. Quant més enrere, més s'encongeixen o, mirant endavant, més s'estenen. Sabent en quina relació s'estenen, es pot saber l’edat de l’univers. Els astrònoms saben (igual que hem sabut amb les estovalles) que cada 10 mil anys la separació mitja entre dues galàxies és de 14 mil anys llum, per tant, fent el compte enrere, podem saber que l’univers té 14 mil milions d’anys". Però en aquest "carpaccio d’univers" cal considerar que el Sistema Solar no només no és el centre si no que és un punt més dins una galàxia i una més dins l’univers. Per tant, el que no hi ha és centre: "Qualsevol punt pot pensar que és el centre!" Malgrat això, tot plegat es va expandint. Com? Per què es va creant espai entre les galàxies, igual que amb les estovalles però al revés (no es mouen les rodonetes però l’espai que les separar s'amplia). El teixit es va eixamplant, creix, però les galàxies estan fixes a l’espai. Va ser a la dècada dels anys 20, que Edwin Hubble va formular la llei Hubble, que explica l’expansió de l’univers: les galàxies s’allunyen entre sí un velocitat proporcional a la seva distància, si estan a distància X, s’allunyen X, si estan al doble, s’allunyen el doble.

Després d'aquest esbós de l'univers, Grífols va ampliar els conceptes i va albirar els nous camins a seguir , responent aquelles preguntes que li fan els alumnes “listillos”. Per exemple, si la llei de Hubble és certa, aleshores hi ha galàxies que superen la velocitat de la llum? (i això va en contra d’un dels dogmes de la teoria de la relativitat einsteniana que diu que no és possible). La resposta és que el que no pot superar la velocitat de la llum és la matèria, però no en el cas que l’espai vagi apareixent entre mig: la galàxia no s’està movent, està quieta, és l'espai que creix al mig el que la fa "moure". Com pot ser compatible el Big Bang amb la no existència d’un centre d’explosió? Tots els punts poden ser el centre del Big Bang. No hi ha un punt on tota la matèria es replega sobre ell si no que a cada punt la matèria s'expandeix o, si ho mirem cap enrere, es replega. Com pot ser l’univers infinit i alhora col·lapsat? En un passat remot tot era "una sopa densíssima de matèria", tot concentrat, no en forma d’estructura com ara: només hi havia partícules elementals, malgrat això era infinit. Tot ajuntat, com si les estovalles fossin infinites i s'anirien fent més petites o més grans. Dit d'una altra forma, si partíem d'un concentració de matèria infinita, tenim un univers que segueix sent infinit. Quin és el futur d’aquest univers en expansió? El primer que va destacar el catedràtic és quelcom que s’ha descobert recentment: que aquest univers no només s’expandeix si no que ho fa acceleradament.

La idea que cal que quedi clara, segons aquest físic, és que el Big Bang no és el centre una capsa que explota i que la metralla és matèria que s’expansiona a partir d’aquest centre. La realitat és que és va creant espai entre les galàxies. El nostre univers està format per matèria i energia, que es divideix en: matèria ordinària i energia i matèria fosca. La responsable d’aquesta expansió és l’energia fosca, que per ara encara s’ha d’identificar. La matèria ordinària és de la que estem fets tots nosaltres. Per tant, si analitzem el "pastís universal", diu Grífols, ens n'adonem que està fet de 1/3 de matèria (que inclou la fosca) i de 2/3 d’energia fosca. És a dir, nosaltres, els planetes i tot els que ens sembla familiar i conegut és només un 5% del que hi ha, ja que un 25% és matèria fosca, (que no brilla, que no es pot detectar amb els telescopis convencionals), l’altre 70% és l’energia fosca. En el moment en que tot era "una sopa de matèria" hi havia matèria però també hi havia antimatèria! Quantitats enormes. Per què ara no n’hi ha d’antimatèria? En aquella sopa, que tenia molta energia i estava a gran temperatura, es podia crear matèria i antimatèria molt fàcilment, però quan l'univers es va expandir, la "sopa" es va anar refredant i l’antimatèria va anar desapareixent pel procés següent: quan matèria troba antimatèria es crea energia pura, radiació i ja no es pot resintetitzar. És a dir, que es crea una energia equivalent a 200 mil bombes d'Hiroshima i s'anul·la, no es pot crear res més a partir d'aquí. Per què som aquí doncs? Si hi hagués hagut pràcticament la mateixa quantitat de matèria i antimatèria, ara no hi seríem. Aquest 5% que el professor anomenava abans "és el resultat d’un miracle": per cada quilo d’antimatèria hi havia un quilo i una milionèsima de gram de matèria. El quilo amb el quilo s’han anat destruint i ha sobreviscut aquella petita part que quedava. "Aquesta milionèsima de gram som tots nosaltres ara..."

El futur de la cosmologia? El catedràtic es va mostrat una mica escèptic amb el futur i amb bones dosis d'humor el va descriure com a "futur fotut". En la seva opinió, els descobriments en el seu camp han d'anar encaminats a esbrinar els constituents de la matèria fosca i a identificar l’energia fosca o com s’esdevenen les galàxies a partir d’aquell cúmul de matèria i antimatèria... de la qual cosa ja n'hi ha alguns models. De fet, va explicar, la Universitat Autònoma de Barcelona i una sèrie d’universitats i centres han demanat al Ministeri finançament per a un projecte sobre l’energia fosca que donaria dades a nivell mundial de les més avançades.

El que tu fas, per què serveix? Aquesta és per Grífols una de les preguntes més irritants i que es veu forçat a respondre sovint. Es decanta per respondre en boca del físic Clifford Will: "No hi ha més bona il·lustració del benefici de la ciència fonamental que la història d’Albert Einstein i un GPS. La propera vegada que el teu avió s’aproximi a un aeroport amb mal temps i tu estiguis pensat de què serveix la ciència bàsica, pensa en Einstein i el GPS que et guia cap a un aterratge segur, ja que la relativitat general ha possibilitat la tecnologia GPS". Grífols també ha comentat que quan aquesta incomprensió és per part del món polític, "encara és més irritant" i en aquest sentit, com una de les conclusions va dir:

"Mentre els altres [en referència a la resta d'Europa] es dediquen a fer ciència bàsica, nosaltres passarem a la història pel motxo i el Chupa Chups".

Naila Vázquez Tantinyà

 

Per accedir a la conferència en format mp3 cliqueu aquí [+] (pes de l'arxiu: 141 MB)