Nearly forgotten results in development of physical cosmology
Este artículo destaca contribuciones pasadas por alto o subestimadas a la cosmología física, enfatizando particularmente los modelos no estacionarios fundacionales de Alexander Friedmann, las tempranas predicciones de Georges Lemaître sobre el Big Bang y la radiación de fondo cósmico, y el descubrimiento prematuro de la radiación de fondo de microondas por T. Shmaonov, al tiempo que señala también el reconocimiento tardío de estas ideas dentro de la Unión Soviética.
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Para comprender la historia de nuestro universo, primero debemos aceptar una idea simple y sorprendente: el cosmos no es un escenario estático e inmutable, sino una entidad dinámica que crece cada vez más en cada momento. Durante siglos, la gente asumió que el universo era eterno e inmóvil, un trasfondo fijo para el drama de las estrellas y los planetas. Esta visión cambió a principios del siglo XX cuando una nueva teoría de la gravedad, conocida como la relatividad general, sugirió que el espacio mismo podía estirarse y encogerse. Al principio, incluso el creador de esta teoría, Albert Einstein, intentó forzar las ecuaciones para describir un universo que permaneciera inmóvil, añadiendo un término especial para equilibrar la atracción de la gravedad. Sin embargo, esta imagen estática era inestable, como un lápiz equilibrado sobre su punta; el más mínimo empujón haría que cayera. La verdadera naturaleza del cosmos resultó ser mucho más dramática: se está expandiendo, un concepto que remodeló nuestra comprensión del tiempo, el espacio y el mismísimo comienzo de todo.
Un artículo reciente del físico A. F. Zakharov saca a la luz varios capítulos olvidados de esta gran historia, centrándose en los científicos que estaban adelantados a su tiempo pero que fueron pasados por alto debido a la política, la mala suerte o las peculiaridades de la historia. La narrativa comienza con Alexander Friedmann, un matemático ruso que, a principios de la década de 1920, fue el primero en demostrar que las ecuaciones de Einstein permitían, de hecho, un universo que se expande. Friedmann no solo hizo las matemáticas; obligó al universo a moverse, de forma muy similar a como Copérnico había obligado a la Tierra a orbitar alrededor del Sol. A pesar de su brillantez, Friedmann murió joven en 1925, y durante décadas, su trabajo fue ampliamente ignorado en su propio país. En la Unión Soviética, la idea de un universo con un principio era vista con sospecha porque se parecía demasiado a las historias religiosas de la creación. Como resultado, los científicos soviéticos fueron desalentados de estudiar modelos de universo en expansión, y las contribuciones de Friedmann fueron tratadas como meros ejercicios matemáticos en lugar de descripciones de la realidad.
Mientras Friedmann trabajaba en Rusia, un sacerdote y físico belga llamado Georges Lemaître llegaba a conclusiones similares en Europa. En 1927, Lemaître publicó un artículo describiendo un universo en expansión y derivando una relación entre la distancia de las galaxias y la rapidez con la que se alejan de nosotros. Esta relación es ahora famosa como la ley de Hubble, nombrada así por el astrónomo estadounidense Edwin Hubble, quien confirmó la observación unos años más tarde. Sin embargo, el trabajo de Lemaître apareció en una revista belga poco conocida y fue pasado por alto por la comunidad científica en general. Cuando Lemaître se reunió con Einstein, este último descartó la idea de un universo en expansión, diciéndole que sus cálculos eran correctos pero que su intuición física era pobre. Fue necesaria la influencia de otros científicos, como el astrónomo británico Arthur Eddington, para convencer finalmente al mundo de que Lemaître había resuelto el enigma del comportamiento del universo. Lemaître fue más allá, proponiendo que el universo comenzó como un punto único e increíblemente denso, al que llamó el "átomo primigenio", e incluso predijo que un tenue resplandor de calor residual de este comienzo debería ser todavía detectable hoy en día.
La historia del descubrimiento continuó con la búsqueda de ese calor residual, conocido como la radiación de fondo cósmico de microondas. A finales de la década de 1940, el físico George Gamow y sus estudiantes calcularon que, si el universo comenzó en un estado caliente y denso, debería estar lleno de una radiación tenue a una temperatura de apenas unos pocos grados por encima del cero absoluto. Mientras Gamow trabajaba en los Estados Unidos, un físico soviético llamado Tigran Shmaonov realizaba un descubrimiento notable en Rusia. En 1956, utilizando equipos del Observatorio Pulkovo, Shmaonov detectó esta radiación de fondo años antes del famoso descubrimiento estadounidense de Arno Penzias y Robert Wilson, quienes más tarde ganarían el Premio Nobel por ello. Sin embargo, en la Unión Soviética, la idea de un universo caliente era políticamente sensible. El supervisor de Shmaonov, un brillante físico llamado Semyon Khaikin, sabía que los resultados coincidían con las predicciones de Gamow, pero temía la reacción política de vincular el descubrimiento con una teoría que era considerada "burguesa" y religiosa. En consecuencia, el trabajo de Shmaonov no fue ampliamente publicitado ni conectado con la teoría cosmológica en ese momento, y la comunidad científica soviética permaneció en silencio al respecto durante décadas.
El artículo también destaca un capítulo más reciente que involucra la misión espacial soviética Relikt-1, lanzada en 1983. Esta nave espacial fue diseñada para mapear las diminutas variaciones de temperatura en la radiación de fondo cósmico, las cuales son cruciales para entender cómo se formaron las galaxias. El equipo, liderado por Igor Strukov, midió con éxito estas variaciones y encontró evidencia de un patrón específico llamado anisotropía cuadrupolar. Presentaron sus hallazgos a principios de 1992. Solo unos meses después, el equipo del satélite estadounidense COBE, liderado por George Smoot, anunció un descubrimiento similar y recibió una enorme atención mediática y, eventualmente, un Premio Nobel. El artículo sostiene que el equipo soviético había encontrado de hecho el mismo fenómeno primero, pero sus resultados fueron publicados en revistas menos visibles y fueron eclipsados por el anuncio estadounidense. El autor sugiere que los científicos soviéticos no eran ajenos a la teoría, sino que se vieron obstaculizados por un clima político que desalentaba la discusión abierta de los modelos de universo en expansión y por la falta de recursos para promover su trabajo globalmente.
Finalmente, el artículo toca el trabajo de Erast Gliner, quien en la década de 1960 propuso que el universo podría atravesar un período de expansión exponencial extremadamente rápida, un concepto que ahora se conoce como inflación. Esta idea, que explica por qué el universo parece uniforme en todas las direcciones, fue mayormente ignorada durante décadas hasta finales de la década de 1990, cuando los astrónomos descubrieron que la expansión del universo se está acelerando de hecho. Las tempranas intuiciones de Gliner sobre este comportamiento fueron casi olvidadas, solo para ser redescubiertas como esenciales para la cosmología moderna. El autor del artículo concluye que la historia ha sido a menudo injusta con estos científicos. Ya fuera la muerte prematura de Friedmann, la publicación oscura de Lemaître, las limitaciones políticas de Shmaonov o las teorías pasadas por alto de Gliner, el progreso de la ciencia se ha visto ralentizado por factores humanos más que por una falta de genio. El artículo sirve como un recordatorio de que la historia del universo no trata solo de ecuaciones y datos, sino también de las personas que lucharon por compartir sus descubrimientos con un mundo que a veces estaba listo para escuchar, y otras veces, trágicamente, no lo estaba.
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