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DOCUMENTAL UNIVERSO: EL BIG-BANG - Contenido educativo
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Documental que muestra la evolución histórica de los modelos del Universo
toda historia tiene un principio incluso la historia del universo
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hace unos 13 mil 700 millones de años un acontecimiento misterioso puso el
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universo en marcha con una explosión evento de creación de cada átomo cada
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estrella y cada galaxia
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pero nuestra historia narra lo siguiente el como durante miles de años hemos ido
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componiendo una imagen del universo?
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¿Cómo lo desentrañamos gracias a la ciencia
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y descubrimos nuestro lugar en él?
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Veremos cómo se desarrolló todo,
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desde el chamán al científico.
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Estudiaremos el Big Bang.
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El Big Bang.
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Durante miles de años hemos recopilado lo que observamos en el cielo
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en libros que podrían llenar una biblioteca hasta los topes.
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Reunimos gran cantidad de conocimientos sobre nuestro universo
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Cómo empezó
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Y cómo terminará
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Es una tarea en progreso
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El guión aún se está escribiendo
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La tinta aún no se ha secado
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¿Por dónde empezamos?
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Hagámoslo por el principio
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Empecemos con una gran explosión
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La teoría del Big Bang habla de una evolución cósmica
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Dice que el universo ha evolucionado, que ha cambiado desde el segundo posterior a su nacimiento
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Y todavía hoy no sabemos qué lo originó
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Cuando observamos el universo y nos fijamos en las demás galaxias distantes
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Vemos que todas se apartan de nosotros, que se desplazan alejándose a enorme velocidad
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Es algo que nos hace pensar en el pasado más remoto
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Deduces que en algún momento, puede que hace 13.000 o 14.000 millones de años
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Todo lo que había debía de estar comprimido en un solo punto de una densidad inimaginable
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Somos conscientes de que no conocemos toda la historia
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Pero en la historia de la física nunca se ha sabido todo
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Se han hecho deducciones que han ido ganando exactitud
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Y que han desvelado verdades cada vez más hermosas e interesantes
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El Big Bang es nuestra teoría para explicar el origen del universo
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Pero durante mucho tiempo nadie se preguntaba sobre el origen del universo
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O se asumía que el universo siempre había existido y era algo eterno
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Incluso los científicos fueron reacios al principio a aceptar el Big Bang
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El término se mencionaba en tono burlón
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Con todo, el Big Bang en realidad es una contradicción porque no fue grande y no hubo estallido.
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No fue grande porque creemos que el universo surgió de una partícula ínfima de alguna clase
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y no hubo estallido porque no había aire que transportara las vibraciones.
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De modo que lo del Big Bang es en cierto modo una denominación inexacta, pero el nombre cuajó.
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Y también la teoría.
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En este momento diría que la teoría del Big Bang es una parte sólida de la ciencia tal como la entendemos.
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A cualquiera que no la acepte, la comunidad en general lo considerará un chalato.
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Pero aceptarla y entenderla son dos cosas distintas.
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La teoría del Big Bang todavía no proporciona todas las respuestas que la ciencia busca para explicar cómo nació nuestro universo.
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A lo que los cosmólogos se refieren cuando hablan sobre la teoría del Big Bang es solo una descripción del resultado de la explosión.
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La teoría convencional del Big Bang no dice nada sobre qué explotó, por qué explotó o qué ocurrió antes de que explotase
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Ahora mismo en este preciso segundo estamos en lo que resultó del Big Bang
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Todo lo que vemos, oímos, paladeamos, olemos y tocamos es el resultante
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El Big Bang es en realidad nuestro universo en evolución y expansión
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Para nosotros, en general anclados a nuestro pequeño planeta rocoso,
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la imagen del universo empieza con la Tierra.
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Esta es la Tierra, con base de silicio y oxígeno y un núcleo metálico.
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La superficie es sobre todo agua.
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Está llena de vida y rota una vez cada 24 horas
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mientras orbita alrededor de una estrella llamada Sol cada 365 días.
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Este es el Sol, en su mayoría hidrógeno y helio.
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La temperatura de su superficie es de casi 5.500 grados centígrados.
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Para alimentarse nuestro Sol convierte 700 millones de toneladas de hidrógeno
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en 695 millones de toneladas de helio cada segundo.
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El Sol es parte de un sistema solar formado hace unos 4.500 millones de años,
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integrado por la Tierra y otros siete planetas en órbita
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desde Mercurio a Neptuno
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y no es un sistema estacionario
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nuestro sistema solar surca el espacio a 215 kilómetros por segundo
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girando en círculo
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como parte de un enorme conjunto de estrellas y sistemas estelares
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puede haber 200.000 millones de estrellas
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en el conjunto denominado galaxia de la Vía Láctea
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y aproximadamente 6.000 millones de esas estrellas
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poseen sistemas planetarios como el nuestro.
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Nuestro sistema solar orbita en el centro de la Vía Láctea,
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en uno de sus ramales externos.
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La Vía Láctea es una de las más de 125.000 millones de galaxias
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que componen el universo visible.
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Este es el universo.
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Es muy, muy grande.
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y se está haciendo mayor, se está expandiendo.
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Si el universo se expande, entonces antes era menor, mucho menor.
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La verdad es que retrocediendo en el tiempo, podríamos verlo menguar.
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Retrocediendo lo suficiente, el universo sería menor que una galaxia.
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Más atrás, sería menor que nuestro sistema solar.
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Y aún más atrás, todo lo que existe cabría en un estadio
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Una taza de café
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Un átomo
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Hace 13.700 millones de años
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El universo era menor que la parte más ínfima de un átomo
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Increíblemente pequeño
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Después, algo ocurrió
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En un instante todo se expandió de repente
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Así fue como empezó todo
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el primer momento de la existencia, lo que ahora denominamos Big Bang.
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Y sabemos que de verdad fue así, porque todas las observaciones lo corroboran.
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Podemos predecir la cantidad de elementos luminosos
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y concuerdan completamente con lo que vemos.
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Así que la idea fundamental de que el universo se expande
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y surgió de un elemento caliente y denso, en cierto momento del pasado,
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es lo que dice la teoría del Big Bang.
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La teoría del Big Bang no es algo que uno deduce en un instante.
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Hacen falta años, siglos de recopilación de datos.
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La humanidad lleva mucho tiempo pensando sobre esto.
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Aún antes de darnos cuenta de ello, ya pensábamos sobre ello.
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Cada vez que mirábamos a las estrellas, estábamos pensando en ello.
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¿Cómo llegamos a lo que sabemos ahora?
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¿Cómo llegamos a esas conclusiones?
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Ahí está el meollo de nuestro relato.
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El relato sobre cómo evolucionó nuestro concepto del universo.
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Almacenamos los descubrimientos de los miembros más eruditos de nuestra especie.
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Ello nos permite, aunque de modo laborioso y difícil,
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ir subiendo lentamente la escalera del conocimiento.
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Tal vez para compensar el que ninguno tengamos la inteligencia suficiente
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para deducirlo todo.
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Entonces, ¿dónde empezamos?
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Hoy, astrónomos y físicos de centros
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como el Instituto Tecnológico de Massachusetts
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y la Universidad Inglesa de Cambridge
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debaten sobre la teoría del Big Bang.
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Pero la conversación empezó hace mucho tiempo,
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antes de que nadie oyese hablar del Big Bang,
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antes de que nadie supiese lo que el cielo era en realidad.
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Mucho antes de que existiese la ciencia de que fuese siquiera una noción en la mente de alguien,
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los humanos se hacían preguntas sobre su origen.
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Cuando el hombre primitivo miraba al cielo,
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lo veía dominado por el sol cálido que proporcionaba la vida.
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Por la noche veía la luna y las estrellas.
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así era el universo, duro, hostil y caótico
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con un sol errante que se desplazaba por el cielo
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a medida que las estaciones pasaban de cálidas a frías
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los pobladores primitivos necesitaban entender su mundo
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para poder sobrevivir en él
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la gente no tenía control sobre la naturaleza
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el equilibrio entre lo esperado y lo inesperado
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hizo que la gente asociase la naturaleza a los dioses
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para establecer alguna relación con ellos.
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Sin telescopios ni observatorios modernos,
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los pobladores primitivos recurrían a estructuras sencillas
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para que les ayudasen a entender el cielo.
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En lugares como Stonehenge, en Inglaterra,
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o Chichen Itza, en México,
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intentaron conectar con el cielo
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considerado morada de los dioses
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eran sencillos instrumentos de observación
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y utensilios de análisis
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que ayudaban a entender el universo cambiante
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estamos en la parte oriental de Alemania
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a unos 100 kilómetros al sur de Berlín
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en un pueblo llamado Goseck
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uno de los monumentos más antiguos relacionados con el sol
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la luna y las estrellas se encontró aquí
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este es el observatorio solar de Goseck
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se construyó hace 7000 años
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y fue utilizado por los primeros agricultores
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para calcular la época del año
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construido 2000 años antes que Stonehenge
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y reconstruido aquí
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se trata del calendario más antiguo de Europa
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durante los solsticios de invierno y verano
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el día más corto y el más largo del año
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El sol al ponerse se alinea con las puertas de las empalizadas
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El saber esas fechas ayudó a aquellos pobladores a entender el sol que daba la vida
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El cielo nocturno es un reloj
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Es un reloj gigantesco que tenemos delante de los ojos
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Y permitía que los antiguos calculasen cuándo plantar, cuándo cosechar
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En otras palabras, su sustento dependía de que entendiesen los cambios del Sol y del Cielo.
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Esta idea de la astronomía, la predicción del mundo natural basándose en los cambios del Cielo,
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acaba mezclada con las teorías de la astrología,
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la creencia de que las variaciones del Cielo determinan nuestro destino.
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Un meteoro indica una victoria militar.
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Una nueva estrella, el nacimiento de un rey.
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Por entonces, la astronomía pronosticaba el movimiento de las estrellas.
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La astrología pronosticaba cómo nos afectaban esas estrellas.
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Según la mentalidad de entonces, era muy difícil separar ambas cosas.
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Si entendías el funcionamiento del cielo, sabías cuál iba a ser tu futuro.
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Los astrólogos dividieron el cielo en sectores ya en el siglo VI a.C.
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Vieron formas en las estrellas
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y denominaron a los sectores según esas formas.
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Aries, Tauro y Géminis eran tres de ellas.
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Pero mientras los astrólogos observaban el cielo estrellado para adivinar el futuro,
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también observaban y aprendían cómo iba cambiando el cielo.
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Debido a la superstición, surgieron los primeros pasos de la observación científica.
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científica. Considero que la ciencia es un viaje que nuestra especie lleva haciendo unos
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2.500 años para intentar entender con la mayor profundidad posible el universo, las
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leyes del universo, la estructura del universo, el por qué ocurren las cosas, cómo evolucionan
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y cuáles son las fuerzas que gobiernan el cambio. Pero a veces la simple observación
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puede llevar a conclusiones erróneas del todo.
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Cuando observamos el universo, pensamos que estamos en el centro de él,
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que el universo gira en torno a nosotros,
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que las estrellas surcan el cielo nocturno,
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el sol lo surca durante el día,
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y entonces pensaban que la Tierra estaba inmóvil
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y que el cielo rotaba a su alrededor.
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Pero esa impresión está completamente equivocada.
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La Tierra no está inmóvil, no es el centro de nada.
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A lo largo de la historia de la cosmología, la Tierra se ha ido apartando inexorablemente del escenario central.
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Con todo, la recopilación de datos siguió adelante.
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Mediante las matemáticas, los antiguos griegos proporcionaron información más detallada sobre nuestros vecinos celestes más conocidos, el Sol y la Luna.
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Ya en aquel entonces, hace 2000 años, sabían que la Tierra se curva
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Y observando las sombras, calcularon el tamaño de la Tierra con un margen de error inferior al 10%
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También calcularon la distancia de la Tierra a la Luna
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Y el valor aproximado de la distancia entre la Tierra y el Sol
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Es decir, que los antiguos no eran estúpidos
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Los antiguos griegos también distinguieron dos tipos de estrellas
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La mayoría eran inmóviles y pequeñas y se movían juntas
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Unas pocas eran mayores y se movían al azar, o eso parecía
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Se trataba de los planetas y durante varios siglos intentó descubrir cómo se movían
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Contando sólo con sus ojos para observar el cielo
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los griegos únicamente vieron cinco planetas
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y les dieron los nombres de sus dioses.
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Hoy los conocemos por su denominación romana.
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Mercurio, Venus, Marte, Saturno, Júpiter.
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La astronomía antigua aceptaba una concepción del universo
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enunciada en el siglo IV a.C.
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por el filósofo griego Aristóteles
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quien imaginó la Tierra en el centro del universo
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con un sol, una luna, estrellas y planetas
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girando elegantemente en torno a ella
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en esferas cristalinas perfectas
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el universo de Aristóteles era finito
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era una gran esfera o más bien como una cebolla
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una cebolla con varias esferas concéntricas
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el astrónomo del siglo I, Ptolomeo
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mejoró la teoría de Aristóteles
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detallando con precisión la senda de los planetas
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que no se movían en absoluto al azar
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Mediante complejos movimientos circulares denominados epiciclos
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Ptolomeo pudo explicar sus rutas preestablecidas
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y sus cambios de velocidad
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En otras palabras, el esquema de Ptolomeo
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predecía con exactitud el comportamiento futuro de los planetas
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Otro paso en el viaje del hombre hacia la comprensión y el control del universo
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El esquema tolemaico era muy complejo
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Representaba a todos los planetas describiendo espirales
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Y tenía lógica, pero estaba equivocado
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El que puedas predecir algo
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No quiere decir que entiendas los principios fundamentales que lo rigen
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El esquema tolemaico no plasmaba el universo con exactitud
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Pero no era esa su intención
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Fundamentalmente demostró
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Que la posición de los planetas
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Podía calcularse en cualquier momento pasado o futuro
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Demostró una comprensión matemática sobresaliente
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Curiosamente, la astronomía
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Pareció estancarse durante siglos después de eso
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Es más
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Tras la caída de Roma en el 476 d.C. la astronomía cayó en el olvido
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Europa se fragmentó en pequeñas potencias y gran parte de la sabiduría de los griegos se perdió
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Mil años después una nueva teoría se enfrentaría a las creencias aceptadas sobre el funcionamiento del cielo
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Y haría que la humanidad avanzase otro paso hacia la teoría del Big Bang
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Durante el siglo XV después de Cristo
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una teoría llamada heliocentrismo
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decía que el sol y no la tierra
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era el centro del universo
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Aquello horrorizó al clero cristiano
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que consideró que contradecía la palabra de Dios
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Si Dios había creado la tierra y al hombre
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a su imagen y semejanza
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entonces la tierra y sus piadosos habitantes
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tenían que ser el centro de todo
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irónicamente el paladín del universo dominado por el sol
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era un piadoso diácono eclesiástico de Fromburgo, Polonia
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llamado Nicolás Copérnico
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era administrador de una diócesis
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se ocupaba de recaudar los impuestos
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de ayudar a las personas enfermas
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pero además también se dedicaba a la astronomía
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a Copérnico le desconcertaba la compleja mecánica celeste de Ptolomeo
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Pero halló una solución elegante
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Cuando quitó la Tierra del centro del sistema solar
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Y la sustituyó por el Sol como elemento central
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Cuando Copérnico puso a girar los planetas alrededor del Sol
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Descubrió que el planeta Mercurio, que gira en torno a él en unos tres meses
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Quedaba automáticamente el más cercano al Sol
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Y Saturno, el planeta más lento, que circunda al Sol en unos 30 años, quedaba en el extremo externo
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Copérnico escribió
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De ningún otro modo se haya una conexión más exacta y armoniosa entre el tamaño de la órbita y su duración
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Parecía casi mágico
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Copérnico también sostenía que la Tierra rotaba
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que describía un giro completo en torno a un eje cada 24 horas.
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El cielo no se movía.
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Éramos nosotros.
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El viaje de las estrellas a través del cielo nocturno
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era una mera ilusión creada por la rotación de la Tierra.
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Seguramente temiendo represalias de la iglesia,
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Copérnico no quiso publicar su teoría hasta que estuvo en su lecho de muerte en 1543.
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Pero su libro, De las revoluciones de las esferas celestes, le allanó el camino a Johannes Kepler, nacido en 1571, y paladín de la observación científica.
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Kepler fue el verdadero héroe, porque fue quien se atrevió a anunciar al mundo entero que el Sol tenía que ser el elemento central.
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Kepler tenía a su disposición cantidad de datos astronómicos
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recogidos durante años de observación del cielo
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al reflexionar sobre sus observaciones y hacer cálculos
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vio que no solo el Sol era el centro del sistema solar
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sino que lo de los círculos perfectos era erróneo
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filosóficamente era una teoría menos estética
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pero concordaba con los datos
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Kepler mejoró el esquema de Copérnico
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con la hipótesis de que los planetas no viajaban en círculos perfectos,
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sino en elipses alrededor del Sol.
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Los datos de Kepler también revelaban un extraño fenómeno
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que pese a intentarlo no conseguía comprender.
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Cuando los planetas se aproximaban al Sol, aumentaban de velocidad
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y al alejarse la aminoraban.
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Esos dos elementos, el Sol como centro del cosmos
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y la variación de velocidad de los planetas,
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eran la mejor explicación para lo que vemos aquí en la Tierra.
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De repente y por primera vez, la teoría del Sol como centro
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da mejores resultados que la de la Tierra como elemento central.
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Además, no solo los datos la respaldan, sino que hace lo que la ciencia debe,
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es decir, realiza pronósticos exactos.
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Pero aunque una incógnita cósmica se solucionó, seguía habiendo otra.
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Kepler vio que el Sol influía en la velocidad de los planetas durante su viaje por el espacio.
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Pero ¿cómo? Antes de que alguien se ocupase de ese misterio,
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entre religión y ciencia, estalló un conflicto que se ha prolongado hasta hoy.
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A finales del siglo XVII, el astrónomo italiano Galileo Galilei estudiaría las teorías de Copérnico y Kepler, según las que el Sol era el centro del sistema solar y demostraría su veracidad más allá de toda duda.
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Lo hizo mediante un nuevo instrumento que cambiaría el curso de la historia.
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El telescopio, en cierto sentido, es el instrumento científico más blasfemo, más sedicioso, el más revolucionario y el instrumento más maravilloso
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Toda la ciencia recibió el mejor de los regalos con este instrumento, que acercaba los objetos más distantes
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Cuando surgió la idea de que podían cogerse dos lentes, alinearlas de determinado modo
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Y meterlas en un tubo para construir un catalejo
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Se propagaría por todo el mundo como el fuego
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Así que la cuestión no era ya cómo conseguir un telescopio, sino qué hacer con él
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Te dedicarías a espiar a los vecinos o a observar el universo
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Galileo mejoró el diseño en 1609
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puliendo él mismo las lentes
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y haciendo un telescopio con una capacidad nunca antes lograda
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de 30 aumentos
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y con ese telescopio, por algún motivo
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decidió observar el cielo en vez de los barcos que llegaban a la República de Venecia
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y lo que vio cambió por completo la astronomía
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Galileo contempló la imagen más clara y detallada del cielo que se hubiese visto hasta entonces
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A través de su telescopio, Galileo vio miles de estrellas más
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Una luna plagada de cráteres
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Satélites girando alrededor de Júpiter
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Saturno con orejas gigantes
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Y lo mejor de todo
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Galileo vio claramente que Venus pasaba por fases igual que nuestra Luna
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Prueba contundente de que Venus orbita en torno al Sol
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Y de que el Sol es el centro del sistema solar
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Demostró por primera vez que Copérnico tenía razón
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La Tierra no era el centro del sistema solar, sino el Sol
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Por tanto Galileo con su telescopio quitó a la Tierra del centro del universo
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y dijo que no era el centro de nada sino un planeta más
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y que podía haber un universo mucho mayor que el conocido
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Lo que Copérnico había supuesto por razones estéticas
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lo que Kepler había deducido mediante el cálculo y las matemáticas
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Galileo lo demostró
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Galileo lo vio
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y Galileo lo anunció.
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Los antiguos habían visto todo lo que se podía apreciar a simple vista
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y hizo falta un nuevo instrumento para ir más allá.
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El telescopio marcó la diferencia entre los astrónomos antiguos y los modernos.
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El dogma eclesiástico secular, que afirmaba que la Tierra era el centro del universo,
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resultaba ahora equivocado.
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Estando la iglesia católica aún tambaleándose por el cisma de la reforma protestante
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El descubrimiento de Galileo parecía ir en contra de las escrituras
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Peligroso para una iglesia que se sentía asediada
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Y peligroso para el científico que lo defendiese
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No obstante, Galileo, católico devoto
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Publicó sus observaciones en un libro titulado
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El mensajero de las estrellas en 1610
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Sorprendentemente la iglesia acogió bien los hallazgos de Galileo al principio
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Si Galileo hubiese obrado con algo más de cautela, quizás no habría tenido problemas
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Una famosa cita del cardenal Baronius, un predecesor suyo, decía
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La Biblia nos dice cómo ir al cielo, no cómo funciona el cielo
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Al final, la caída de Galileo no se debió a su incapacidad para convencer a la iglesia de sus teorías
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sino más bien que intentó interpretar las escrituras por sí mismo
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al margen de la iglesia
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Tengo que citar a San Agustín
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que dijo que si se hallaba una interpretación de las escrituras
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que pareciese contradecir los conocimientos probados
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habría que reconsiderar esa interpretación de las escrituras
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Pero la iglesia, preocupada por lo que consideraba una amenaza a su poder
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no podía admitir la interpretación bíblica de Galileo
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En 1633, después de que Galileo publicase otro libro
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que defendía que el sol era el centro del universo
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el Papa lo convocó para ser juzgado por herejía
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Le obligan a renunciar a sus ideas basadas en Copérnico
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lo cual al parecer hizo arrodillado ante el tribunal
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Pese a esa concesión, Galileo se mantuvo discretamente fiel
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a sus creencias durante sus últimos años
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bajo arresto domiciliario en su villa de las afueras de Florencia.
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Galileo es el primer científico moderno,
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puesto que realizó numerosas observaciones con telescopio,
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propuso teorías que concordaban con sus observaciones
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y se atrevió a cuestionar la ortodoxia de la época.
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Poco antes de su muerte, en 1642,
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Galileo dio sin querer con una pista sobre el enigma de Kepler
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acerca de la extraña influencia del Sol en el movimiento planetario.
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Fue esa pista la que conduciría a generaciones futuras
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hacia la teoría del Big Bang.
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El último trabajo publicado por Galileo
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hablaba sobre las propiedades de los objetos al caer
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que, según había visto, siempre se movían a la par al margen de su masa.
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pero haría falta otro genio para elaborar con esos dos elementos
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una teoría sobre la gravedad.
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Isaac Newton, nacido en 1643,
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explicó el mecanismo por el que se movían los planetas.
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Y no sólo cómo se movían los planetas,
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sino cómo se movía todo, de los planetas a las manzanas.
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Newton poseía una inteligencia superior.
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Es asombroso lo que hizo.
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Su aparición en la historia de la ciencia marca un cambio radical
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y demuestra que las matemáticas influyen en aspectos del universo físico.
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Newton fue quien abrió la senda del empleo de las matemáticas para describir el universo.
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Demostró que las matemáticas, por algún motivo, son el lenguaje del cosmos.
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Kepler observó mediante sus datos el efecto de atracción del Sol.
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Actuaba como un imán gigante.
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¿Serían también los planetas como imanes?
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Galileo había teorizado sobre el ritmo de aceleración de los cuerpos al caer.
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Y vio que sin importar su masa, dos objetos caen siempre a idéntico ritmo.
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Pero años después, Newton tuvo algo que añadir a Kepler y Galileo.
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La genialidad de Newton fue que unió las teorías de Galileo y Kepler.
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y comprendió que lo que hace que los objetos se muevan y caigan en la Tierra
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es lo mismo que hace que los planetas giren en torno al Sol en el espacio.
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En cierto modo, los planetas caen hacia el Sol,
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igual que los objetos de Galileo caían hacia la Tierra.
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La clave de todo es la gravedad,
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la extraña fuerza que a distancia lo mantiene todo en su sitio.
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Newton no solo observó la gravedad,
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también la plasmó en una ecuación demostrable.
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Dejó claro que la gravedad era la energía,
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la soga que impedía que la materia, los objetos como la Tierra y los planetas,
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saliesen despedidos hacia el espacio interestelar.
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La gravedad, la fuerza de atracción que afecta a toda la materia del universo,
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proporciona orden al universo.
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Y la gravedad está descrita por la ciencia de la física.
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Newton creó la física
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Fue el primero que vio las leyes fundamentales que regían todo lo observado
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Las leyes de Newton lo explicaban casi todo
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Newton postuló las leyes del movimiento
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Las reglas universales de la gravedad
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Da inicio a una nueva era de la ciencia
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empleando la observación y las matemáticas
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para describir las leyes de la naturaleza
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pudo demostrar que el ritmo al que una manzana caía a la tierra
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estaba directamente relacionado con el modo en que la luna giraba en torno a la tierra
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porque comprendió que las mismas leyes que regían el movimiento de los planetas
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alrededor del sol dirigían el movimiento de la luna en torno a la tierra
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el gran libro de Newton, Principios
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desveló que las mareas
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La velocidad de los planetas en órbita
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Incluso la forma de la Tierra
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Podían explicarse por la influencia de la gravedad
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Porque todo lo que tenga masa ejerce una fuerza de atracción
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Sobre todo lo que tenga masa
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Atrae a los océanos
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La Tierra atrae a la Luna
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El Sol atrae a la Tierra
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Y cuanto más cerca estén estos objetos entre sí
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Mayor será la atracción
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El libro de Newton es una obra que engloba tanta sabiduría
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que incluso compensa un hecho desconcertante
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Aunque Newton formuló las leyes que rigen la gravedad
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nunca explicó ni entendió por qué se produce
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Y la gravedad, si nos paramos a pensar, es algo singular
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Suponiendo cómo sabía la Tierra dónde estaba el Sol para girar a su alrededor
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si de repente el Sol se movía, ¿qué haría la Tierra?
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Fue un enigma que acabó dejando de lado.
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Decidió no ocuparse de esa cuestión porque las leyes funcionaban.
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Aunque los físicos aún siguen luchando por definir la gravedad,
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Newton había llegado lejos al descubrirla.
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200 años después, Albert Einstein rivalizaría con la genialidad de Newton.
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No sólo formulando nuevas leyes de la física, sino reinventando el universo.
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Albert Einstein, nacido en Alemania en 1879
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puede ser el científico más famoso que haya existido
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debido a lo que hizo aquí, en Berna, Suiza, en 1905
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Al no conseguir un puesto estable de docente al acabar sus estudios
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Einstein aceptó un empleo en esta oficina de patentes
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y después empezó a pensar
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y acabó formulando una teoría revolucionaria sobre el espacio y el tiempo.
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Sin Einstein, tal vez seguiríamos luchando todavía
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por entender el verdadero funcionamiento del universo.
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Creo que si nos preguntasen quién fue el científico más brillante del siglo XX,
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la mayoría diríamos que Einstein.
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Y me parece que en parte se debe a la fascinación que suscitan el espacio y el tiempo,
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el misterio que lo rodea.
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Pero también lo creo porque Einstein coincidía con el arquetipo del científico imaginado por el público.
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Einstein no pretendía llevarnos hasta el origen del universo.
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Ni siquiera le gustaba pensar sobre ello.
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Si había habido un principio, entonces el universo sería dinámico e infinito.
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Y Einstein prefería que fuese inmóvil e infinito.
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Filosóficamente creía que el universo era eterno.
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y un universo con un principio y un fin, no era estético, no era hermoso.
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La idea de que el universo era infinito y eterno era ya antigua.
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Asumida por científicos como Einstein,
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porque era más fácil pensar en el universo como algo siempre existente
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en vez de algo que se había creado.
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¿Creado cómo? ¿Por medio de qué?
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Por desgracia para Einstein, la nueva comprensión de fuerzas como la gravedad
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le llevaría a deducir que el universo no era eterno.
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Las ideas de Einstein eran tan extrañas
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que resulta casi más fácil imaginarlas aplicadas a un mundo caótico de circo.
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O por extraño que parezca, nuestro mundo es el mundo de Einstein.
00:39:35
Vengan todos, acompáñenme, no se agolpen, no empujen y busquen un buen sitio.
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El espectáculo comenzará en breve.
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Procuren no perder detalle.
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Vamos, señoras y señores, entren en el mundo de Einstein
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Donde las cosas son siempre lo que parecen
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Pero no siempre como uno espera
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En primer lugar, el propio y genial Einstein
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Nacido sin una región del cerebro que influye en el habla
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No habló hasta los tres años
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Sin embargo, su lóbulo parietal
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Encargado del pensamiento matemático y las relaciones espaciales
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Se desarrolló más, haciendo que su cerebro fuese un 15% mayor
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Fíjense en el cerebro aumentado.
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Einstein fue el rey de lo que denominamos experimento pensado.
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Al reflexionar sobre un experimento que no puedes llevar a cabo
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y basándote en las deducciones extraídas de la reflexión,
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a veces se descubren detalles que varían nuestro concepto del universo.
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En 1905, Einstein publicó su Teoría de la Relatividad Especial,
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que estudiaba la relación entre el espacio y el tiempo.
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En opinión de Einstein no son algo independiente, por un lado el espacio y por otro el tiempo,
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sino que son una sola cosa, el espacio-tiempo en el que vivimos todos.
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Imaginó este nuevo espacio-tiempo como un tejido formado por el espacio y el tiempo.
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En 1915 Einstein elaboró su teoría de la relatividad general,
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que modificaba la de la relatividad especial
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para incluir la gravedad y su efecto en este tejido de espacio-tiempo.
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Bienvenidos al increíble tobogán de la gravedad.
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Hemos tomado nuestra tela de espacio-tiempo
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y la hemos tensado al máximo.
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Hemos colocado un objeto pesado sobre ella.
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Observen cómo se deforma la tela del espacio-tiempo
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Cuando hacemos rodar la bola por la tela
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por arte de magia parece verse conducida o atraída hacia el gran objeto del centro
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La teoría de la relatividad general era una nueva teoría de la gravedad
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y nos decía que la gravedad actuaba porque el espacio y el tiempo se curvaban en presencia de la materia
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y podían responder de modo dinámico
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el espacio podía expandirse y contraerse en presencia de la materia.
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El término masa se usa para describir la energía y la materia que contienen los objetos.
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Cuanto mayor sea la masa de un objeto, mayor será la deformación del tejido espacio-tiempo
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y más fuerte el efecto de la gravedad.
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En realidad la gravedad no es una fuerza, es un tejido.
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una deformación del espacio y el tiempo
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y nosotros nos movemos por las curvas de esas deformaciones
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y al hacerlo
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lo que de otro modo sería una línea recta se curva
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y forma lo que ahora denominamos órbitas
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trayectorias, sendas a través del cosmos
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Einstein dijo que ni siquiera la luz puede escapar a la influencia de la gravedad
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Puede parecer descabellado
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pero la prueba de ello apareció en 1919
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en forma de gran experimento astronómico
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basado en un eclipse solar
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La relatividad general decía que al observar una estrella
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en una trayectoria lumínica al pasar delante del Sol
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se verá variar de posición un poco debido a la gravedad del Sol
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Por tanto, Arthur Eddington se dispuso a comprobar esa teoría durante el eclipse solar de 1919
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Fotografió estrellas cuando el sol estaba tapado por la luna y se podían ver las estrellas tras él
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La posibilidad de ver objetos que estaban detrás del sol
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demostró que los objetos podían deformar el espacio-tiempo
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Einstein se convirtió en una superestrella al momento
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Recibió el premio Nobel de física en 1921
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Pero la relatividad general abrió la caja de Pandora para él
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Una de las consecuencias de la teoría de Einstein
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Era que el universo tenía que estar en expansión o menguando
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Lo de que estaba inmóvil y era eterno ya no era un concepto válido
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Y eso constituía todo un problema
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Un problema, porque si introducimos una masa en el universo inmóvil de Einstein,
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toda esa masa tenderá a juntarse por efecto de la gravedad.
00:45:10
¿Qué impedía que eso ocurriese?
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Cuando pones materia en un universo esférico, la materia se atrae entre sí y todo es inestable.
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Para impedir que la gravedad destruyese el universo,
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Einstein imaginó una fuerza igual y opuesta a la gravedad.
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Esa fuerza constante contrarrestaba el efecto de la gravedad
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para conseguir un universo estático.
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Einstein buscó esa constante cósmica,
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convencido de que estaba oculta en sus ecuaciones,
00:45:51
pero se equivocaba.
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Puede decirse que si Einstein hubiese tenido valor,
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habría reconocido que el universo inmóvil en el que él creía
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no era compatible con la teoría que había formulado.
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De hecho, la teoría de la relatividad
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indicaba que el universo no estaba inmóvil,
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sino expandiéndose.
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Siéntense amigos,
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y disfruten del proyector mágico del espacio-tiempo.
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Observen cómo el universo, unido por cuatro dimensiones,
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avanza en el espacio-tiempo.
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Einstein no quiso decir aquello que su teoría estaba pregonando a gritos
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Supongo que fue el único momento de su carrera en que le falló el valor
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Y se negó a enunciar lo que tenía delante de las narices
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La teoría de Einstein lleva inevitablemente a pensar que existió un momento de creación
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Ahora prepárense para contemplar lo que Einstein no pudo ver
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Retírense un poco mientras hacemos retroceder el proyector
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Pese a lo que Einstein creía, su teoría apuntaba a un universo dinámico
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Que una vez fue mucho más pequeño
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El universo mengua hasta el tamaño de un átomo
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tomó. Einstein no se atrevió a dar ese paso, pero otros lo harían. Un universo dinámico
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y en expansión encaja perfectamente con la teoría del Big Bang. A principios del siglo
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XX, Albert Einstein, tal vez sin querer, nos hizo reflexionar sobre la posibilidad científica
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de que el universo tuviese un principio.
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Pero la idea de un principio para todo
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tiene fuertes connotaciones religiosas.
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Cualquier pueblo se preguntará de dónde ha salido.
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Es una cuestión muy importante para los humanos,
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porque si no sabemos de dónde procedemos,
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no sabemos quiénes somos.
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Durante miles de años, el origen de nuestro mundo
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fue un asunto para eruditos religiosos,
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no para científicos.
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Hay diferencias entre la ciencia y la religión, ven el mundo de manera distinta, se plantean preguntas distintas, la ciencia se pregunta cómo sucede todo, qué mecanismos rigen el mundo, la religión se hace una pregunta más profunda e interesante, por qué ocurren las cosas, hay algún motivo, alguna razón para que el mundo sea como es.
00:48:32
La religión y la ciencia han sido compañeras mal avenidas, tal vez porque ambas parecen estar buscando lo mismo, la verdad.
00:48:51
así que fue irónico que uno de los primeros paladines
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de una teoría científica objetiva sobre el origen del universo
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fuese un sacerdote católico
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y que extraño resulta que su teoría basada en la ciencia
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pareciese tan religiosa
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decía que el universo no había existido siempre
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sino que había tenido un principio
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El padre Georges Lemaître sostenía que el universo tenía un origen
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Lemaître es uno de mis héroes
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Durante unos años, a finales de los 20 y principios de los 30
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Fue el que mejor entendió el concepto del universo en expansión
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Y expuso muchas de las teorías que aún seguimos estudiando
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Lemaître estudió las teorías de Einstein durante la década de 1920
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y propuso una teoría radical,
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una teoría que hasta el gran Einstein rechazaría.
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Dijo que el universo no era estático,
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sino que en realidad se expandía.
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Lemaitre estudió las ecuaciones de Einstein sin prejuicios
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y cuando vio que esas ecuaciones indicaban que el universo se expandía
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y por tanto había sido menor en el pasado,
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decidió tomarse en serio esa conclusión.
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Si el universo se estaba expandiendo, razonó Lemaitre, era menor ayer de lo que es hoy.
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Por tanto, debía de haber sido en su origen increíblemente pequeño.
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Lemaitre creía que el universo había comenzado con lo que él llamó átomo primigenio.
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Un huevo cósmico enormemente caliente y denso,
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que en algún momento del pasado explotó,
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poniendo en marcha el universo
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y llevando a la formación de todo lo que conocemos.
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Cuando Lemaitre le expuso a Einstein su conclusión,
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se dice que éste le contestó,
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sus cálculos son correctos, pero su conclusión es abominable.
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Pero esa abominación pronto se vería demostrada con contundencia en 1925,
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En las montañas que dominan Los Ángeles, el astrónomo Edwin Hubble
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vio algo con su telescopio que destruyó la constante cósmica de Einstein
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y cambió nuestra concepción del universo
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En la década de 1920 teníamos una idea muy cómoda sobre el universo
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la de que el universo era la galaxia de la Vía Láctea
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Veíamos esa enorme estela blanca que surca el cielo nocturno llamada Vía Láctea
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integrada por unos 100.000 millones de estrellas
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y que tenía unos 100.000 años luz de envergadura
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y ese era el universo en la década de 1920
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una concepción muy cómoda
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Hubble escudriñó el universo más profundamente
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de lo que Galileo podría haber imaginado
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usando el telescopio más avanzado de la época
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comprobó que nuestro Sol
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era una estrella entre los miles de millones de la Vía Láctea
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pero ¿era la Vía Láctea lo único que había?
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y si así era, ¿qué extensión tenía exactamente?
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Desde la aparición de los telescopios potentes
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los astrónomos han observado el cielo
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pero no sabían con exactitud a qué distancia estaban los objetos cósmicos
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salvo las estrellas más próximas
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Edwin Hubble resolvió ese problema creando lo que se denomina
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Vela Estándar
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una estrella de brillantez conocida
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y si conoces la intensidad de su luz
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puedes medir a qué distancia está
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Porque cuanto más tenue sea la luz, más lejos estará
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Igual que un tren en la distancia, la luz se ve tenue y va aumentando de intensidad a medida que se aproxima
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Hubble halló una de esas velas estándar en un remolino de estrellas denominado Nebulosa de Andrómeda
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Por lo general se consideraba que Andrómeda era solo un cúmulo de polvo de estrellas dentro de la Vía Láctea
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entonces Hubble calculó la distancia
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y vio que esa galaxia estaba a un millón de años luz de distancia
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fue un momento crucial y entonces lo entendió todo
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comprendió que la galaxia de Andrómeda era un universo independiente
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igual que la galaxia de la Vía Láctea
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de modo que en un instante el universo pasó de estar integrado por la Vía Láctea
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de 100.000 años luz de envergadura
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a convertirse en un universo fantástico
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de quizás miles de millones de años luz.
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Y todo sucedió en una sola noche.
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Simplemente esto ya habría asegurado la inmortalidad de Hubble.
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Sin ayuda de nadie había hecho que el universo pasara de pueblo pintoresco
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con una sola galaxia a ser una metrópoli con quizás miles de millones de galaxias.
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Pero Hubble aún fue más allá.
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También estudió el comportamiento de esas galaxias
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Y en 1929 llegó a la conclusión de que la mayoría de las galaxias se están alejando de nosotros
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No solo algunas de ellas, sino que todas se están alejando de la Vía Láctea
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Y también se alejan unas de otras
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En otras palabras, que el universo se expande
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A cada segundo se hace mayor
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Y si retrocedemos en el tiempo, el universo seguramente sería más pequeño
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Basándose en la velocidad de expansión que había medido
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Hubble podía calcular la edad del universo
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Hubble elaboró un cálculo basado en sus datos
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y dijo que el universo tenía unos 2.000 millones de años de antigüedad
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No podía estar bien porque ya se sabía que la Tierra era mucho más antigua
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Hubble estaba en el buen camino
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Su fórmula para determinar la edad del universo era correcta
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pero sus medidas eran inexactas
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Y esa discrepancia hizo que varios científicos pusiesen peros a la teoría del emetre
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Pero otras razones menos científicas también pudieron contribuir al rechazo del superátomo del emetre
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Por parte de la comunidad científica a lo largo de la primera mitad del siglo XX
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Creo que existía reticencia que hubiese un científico que también era religioso
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pero hacía eso que a algunos científicos
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le resultase difícil aceptarlo
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igual que a alguien que no fuese religioso
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es posible
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la propuesta de Lemaitre
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quizás lo alejó de sus colegas científicos
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pero agradó al Papa Pío XII
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que interpretó la teoría
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como prueba irrefutable
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de la veracidad del libro del Génesis
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Lemaitre le escribió al Papa
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y le pidió
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no diga eso
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mi teoría es algo científico que propone algo evaluable
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hace pronósticos que pueden evaluarse
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pero la religión está al margen de eso
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la teoría del emetre podía evaluarse
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pero ¿y demostrarse?
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parecía poco probable que millones de años después de ocurrir
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apareciese alguna prueba irrefutable del Big Bang
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y aunque esa prueba fuese hallada
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podrían surgir otras teorías sobre el universo
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y el huevo cósmico del emetre seguiría sin eclosionar.
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El Big Bang. Episodio 2.
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A mediados del siglo XX parecía que la teoría del átomo primigenio,
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según la que el universo se había expandido violentamente,
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a partir de una partícula de tamaño ínfimo,
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jamás llegaría a ser completamente aceptada.
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El cálculo incorrecto de Hubble sobre la edad del universo
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permitió que otra teoría rival surgiese en las aulas del Trinity College de Cambridge.
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Surgió una teoría plausible alternativa al Big Bang
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denominada teoría del estado estable según la cual el universo existía desde siempre y no tendría fin.
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La teoría del estado estable defendía un universo estático
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rechazado por la teoría del átomo primigenio.
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Propuesta por el astrónomo Fred Hoyle
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se formuló sobre una teoría del origen de los elementos
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nitrógeno, carbono y más de 100 otros de la tabla periódica
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A temperatura extrema el hidrógeno se afunde para formar helio
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y éste se transforma en distintos elementos más pesados
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Fred Hoyle sostenía que esta nucleosíntesis
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la creación de elementos nuevos
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se realizaba en el núcleo de las estrellas muy calientes
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Fue un descubrimiento asombroso por entonces
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El logro de Hoyle fue demostrarnos que después del helio
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Todos los elementos de la tabla periódica eran polvo estelar
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Se habían creado en las estrellas
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Pero la teoría no podía justificar la formación del hidrógeno
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Ni de la mayoría del helio del universo
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Porque las primeras estrellas debían de estar hechas de hidrógeno ya existente
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Ese hidrógeno existente constituye más del 74% del universo detectable
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Hoyle esquivó el problema adoptando la teoría ampliamente aceptada
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De que el hidrógeno y el helio siempre habían existido
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De hecho, en opinión de Hoyle, todo el universo había existido siempre
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No tenía principio ni fin
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sino que era estático.
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En pocas palabras, un universo estático es un universo que siempre ha existido,
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siempre ha tenido el aspecto de ahora,
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siempre ha tenido la misma densidad media e idéntica temperatura.
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Pero había una pequeña pega.
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Ya se sabía que el universo se estaba expandiendo.
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Cuando la distribución de la materia se expande, se vuelve más diluida.
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por tanto si el universo fuese muy antiguo estaría enormemente diluido
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Hoyle subsanó esa pega asumiendo que en algún lugar del universo
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se estaba creando materia constantemente
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pero la constante creación de materia fue algo que no convenció a los físicos
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y Hoyle sufrió el azote por así decirlo del físico ruso George Gamow
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admirador del átomo primigenio de la MEPRE
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Gamow solía estar presente en esos debates
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y siempre le hacía preguntas capciosas a Hoyle
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preguntas que la teoría de Hoyle no era capaz de responder
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Gamow recurrió a los átomos, igual que hizo Hoyle
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para apoyar su teoría rival
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Gamow sostenía que el hidrógeno, el helio y los demás elementos
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se habían creado en los primeros minutos abrasadores del universo
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en un gran estallido
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cuando la temperatura era de miles de grados más alta
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que la del núcleo de cualquier estrella
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pero Gamow era mejor teórico que matemático
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y tuvo que recurrir a un inteligentísimo alumno suyo graduado, Ralph Alpher
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Y fue este en realidad quien consiguió desarrollar la idea y llegar a una conclusión
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Que si en realidad el universo había sintetizado los primeros elementos
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Habría por lo menos 10 veces tanto hidrógeno como helio
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Y eso encajaba con las observaciones
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Fue un momento fantástico
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Alfer y su compañero Robert Herman pulieron el pronóstico de la METG
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Sobre el calor remanente detectable de la creación
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Una prueba contundente que apoyaba el Big Bang
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George Gamow y sus alumnos plantearon algo muy sencillo
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Si en el Big Bang hubo tanto calor, entonces la réplica, la luminiscencia, el eco de la explosión no podía haberse enfriado aún
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Por tanto, el residuo debería poder medirse hoy
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Por desgracia, en 1949, ninguno tenía los telescopios adecuados para medir la radiación o el calor remanente del momento de la creación
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Y en aquel momento había otros problemas con la teoría del Big Bang.
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No ofrecía explicación para el origen de los elementos, aparte del hidrógeno y el helio.
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Por otra parte, el estado estable estaba teniendo amplio eco en los medios.
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La teoría del estado estable era popular entre el público,
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porque Fred Hoyle era un maestro de la propaganda y se ocupó de vender bien su idea descabellada.
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descabellada. Irónicamente el término Big Bang fue acuñado por Hoyle en 1949 durante
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uno de sus populares programas de radio. Posteriormente lo usó como término burlón. Creo que tenían
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una relación bastante agria. No veían de igual modo la mayoría de las cosas sobre
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las que pensaban. Pero creo que Hoyle se llevó la peor parte a las batallas y me parece que
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luchó más por sus ideas de lo que merecían, pero claro, es mi opinión personal. Fred
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era una persona muy inteligente e innovadora, tenía ideas arraudales, algunas buenas y
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otras malas, y no siempre sabía distinguir entre unas y otras. En la década de 1960,
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el cálculo erróneo de Hubble sobre la edad del universo
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se había corregido para obtener datos más exactos,
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resolviendo una de las pegas de la teoría del Big Bang.
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Con todo, parecía que la batalla entre el universo estable y el Big Bang
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terminaría en tablas.
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Pero entonces, de pronto, los científicos hallaron la prueba contundente.
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Una casi tan antigua como el propio universo
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Su descubrimiento condenó una de las dos teorías a la papelera de la historia
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Durante 500 años la ciencia ha luchado por descubrir de dónde procedemos
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Ahora los astrónomos luchan por resolver el enigma de cómo empezó todo
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Poco imaginaban que el cosmos le susurraba la respuesta
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Pero no podían oírla
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Ese susurro tomó la forma de calor residual generado cuando el universo explotó y nació
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La radiación que Georges Lemaître predijo estaba presente
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Pero no contaba con herramientas para oírla
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En 1965 los científicos tenían esas herramientas
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herramientas. El residuo, el eco, las réplicas del Big Bang tenían que poder captarse hoy. Pero se
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tardó unas dos décadas en tener instrumental lo bastante potente para consolidar la teoría de
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George Gamow y sus alumnos sobre la radiación residual. La historia de esa radiación es como
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la de los policías Keystone. Por una parte estaban George Gamow y sus alumnos, tenían la teoría,
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los cálculos, pero no contaban con instrumental para confirmarla.
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Por otra parte estaba un grupo de Princeton que conocía su trabajo,
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pero poseía un instrumental muy primitivo, no lo bastante sensible.
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El grupo de Princeton incluía a Robert Dickey y algunos compañeros,
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los cuales apoyaban la teoría del emetre y querían buscar pruebas sólidas de ella.
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Mi profesor, Bob Dickey, tuvo la idea de buscar esa radiación residual del Big Bang.
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Con él trabajaban dos jóvenes muy brillantes, David Wilkinson y Peter Rowell
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Los convenció de que debía construir el radiómetro Dickey para buscar esa radiación
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Era un disparo al azar
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Así que esos dos compañeros construyeron el radiómetro, lo orientaron hacia el espacio y empezaron a buscar
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Y entonces Bob Wilson y Arnold Penzias recibieron noticias sobre ese experimento
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Penzias y Wilson eran dos científicos
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que no trabajaban en la teoría del Big Bang
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sino en satélites de comunicaciones
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para los laboratorios Bell de Holmdale, Nueva Jersey
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empleaban el enorme radiotelescopio de Bell
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pero no conseguían una lectura limpia
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solo captaban ruido estático
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se trata de algo que es ruido al azar
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Y ese ruido es muy similar a lo que se escucharía al sintonizar un televisor o un receptor FM en un canal vacío.
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No vimos lo que esperábamos. La antena recibía más radiación de la que debería.
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Lo primero que pensamos es que tenía que haber algún fallo para que recibiésemos tal exceso de ruido.
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¿Qué era ese ruido tan extraño y de dónde procedía?
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¿Era una interferencia errante de la cercana ciudad de Nueva York?
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¿Señales de aviones?
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¿Escrementos de paloma dentro de la bocina del telescopio?
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No dudamos de la física.
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Fuese lo que fuese, tenía que tener un origen.
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Pero se nos estaban agotando las ideas sobre qué podía ser.
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Lo cierto es que aquella radiación misteriosa procedía de todas partes,
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de todas direcciones, de todos los rincones del espacio.
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A Penzias y Wilson les parecía descabellado.
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Pero Penzias y Wilson habían encontrado por casualidad
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lo que Dickie y sus colaboradores estaban buscando,
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lo que Gamow, Alfer y la Maitre habían predicho.
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Habían hallado la prueba sólida que demostraba
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que el universo no era eterno.
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El origen era la creación del universo, el Big Bang
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Penzias y Wilson y el equipo de Princeton publicaron sus hallazgos en artículos independientes en el Astrophysical Journal en 1965
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Su investigación destruyó la teoría del estado estable de Hoyle de un plumazo
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Por fin el Big Bang encajaba en el rompecabezas del universo
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La teoría moderna del Big Bang es un logro destacado
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y nos permite configurar una imagen de cómo era el universo antiguamente
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cuando era sólo un pequeño fragmento de un segundo de vida
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y estaba comprimido a una densidad y temperatura enormes
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Y partiendo de ese estado denso primitivo podemos entender en general
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cómo se expandió y enfrió el universo
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cómo se formaron los primeros átomos en determinado momento
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cómo en una etapa posterior se formaron las primeras estructuras
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que configuraron las primeras estrellas, las galaxias
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y con el tiempo los planetas y las personas.
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En un hospital de Bélgica en 1966,
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el moribundo Georges Lametre se alegró de la noticia.
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Y no fue él solo.
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Gamow y su equipo también se sintieron justificados.
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Habíamos defendido un punto de vista distinto sobre el universo.
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y mira por donde resultó que estábamos en acierto
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así que te sientes respaldado
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por su colaboración en el descubrimiento
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Penzias y Wilson obtuvieron el premio Nobel en 1978
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aunque la teoría del estado estable de Hoyle había perdido su validez
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la que formuló sobre la nucleosíntesis no fue rechazada
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aunque la mayoría de los científicos sostiene que el hidrógeno
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y la mayoría del helio se crearon en los primeros momentos del Big Bang,
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tal como creía Gamow?
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Los demás elementos más pesados, como el nitrógeno y el carbono,
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se crearon después, en los núcleos calientes de las estrellas
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y en explosiones de supernovas, tal como sugirió Hoyle.
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Así que en esencia, tanto Gamow como Hoyle tenían razón.
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Pese a esta vindicación parcial de la nucleosíntesis
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Hoyle, que murió en 2001
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Nunca aceptó el Big Bang
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No entendía por qué les entusiasmaba a todos tanto
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Un universo que hubiese tenido un principio concreto
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En lo que supongo que creería el pasado reciente
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Unos miles de millones
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Jamás aceptó esa teoría
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Pero el resto de la comunidad científica
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casi unánimemente, sí la aceptó.
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El que hayamos descubierto que hubo un principio
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nos permite ahora plantear una serie de preguntas
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sobre cómo empezó todo.
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Y resulta interesante, muy estimulante.
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Porque te planteas, ¿cuándo empezó?
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¿En qué era distinto al de hoy?
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¿Qué cambios ocurrieron entre entonces y ahora
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para crear el universo que conocemos hoy?
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Pero aceptar la teoría del Big Bang
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y pensar que es perfecta, son dos cosas diferentes.
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Había pegas en los detalles de la teoría.
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Problemas en expansión.
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Durante los últimos días del siglo XX,
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los científicos revisaron los problemas del Big Bang.
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Aunque la teoría era ampliamente aceptada.
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Una de las mayores pegas era que la temperatura en el espacio sideral
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era extrañamente uniforme.
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Los físicos no esperaban que el universo tuviese la misma temperatura en cualquier parte que mirasen
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El universo es demasiado extenso para que un extremo tenga la misma temperatura que otro
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Pero la tiene
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Es lo mismo que ocurre cuando tienes una bañera llena de agua fría
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Y viertes un poco de agua caliente en un extremo
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Tardará un rato en que toda el agua de la bañera se temple
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porque las moléculas calientes tardan un poco en extenderse y alcanzar una distribución homogénea.
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El universo no parece lo bastante antiguo como para que su temperatura se haya igualado ya.
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El Big Bang no podía explicar por qué en puntos tan lejanos hay la misma temperatura.
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A principios de los 80, Alan Guth formuló la idea de que tal vez el universo procedía de un volumen diminuto
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Tan diminuto que dentro de ese volumen, en el pasado, hubo tiempo suficiente para que esos puntos distintos se comunicasen e igualasen su temperatura
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Justo después de ese momento, Guth sostenía que el universo se había expandido a más velocidad incluso que la luz
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más rápido que el límite de velocidad cósmica
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la mayor velocidad según Einstein
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La teoría de la inflación
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habla de lo que impulsó la expansión del Big Bang
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Goode la bautizó como teoría de la inflación
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En los primeros momentos de la creación
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por ejemplo, los científicos creen
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que las cuatro fuerzas de la naturaleza
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entre ellas la gravedad y el electromagnetismo
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estaban unidas y formaban una superfuerza.
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Durante el Big Bang, esa superfuerza se dividió en las cuatro fuerzas conocidas.
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Pero antes de dividirse, cuando el universo era increíblemente pequeño,
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las leyes físicas de Einstein, incluida la que dice que nada se desplaza más rápido que la luz,
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todavía no se aplicaban.
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tal vez en ese momento ocurrió algo que hizo que el universo
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se expandiera más rápido que la luz
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tan rápido que conservó la uniformidad que tenía cuando el universo aún era pequeño
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no sabemos exactamente cuándo ocurrió la inflación
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lo más probable es que sucediese cuando la gravedad se había escindido de las otras fuerzas
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pero en un momento en que las otras tres fuerzas aún estaban muy unidas
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Esta hiperexpansión, si ocurrió, conservaría una cierta uniformidad de temperatura
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El 3 de junio de 2001, la NASA lanzó un satélite con capacidad para despejar las dudas
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para hallar la verdad sobre la teoría de la inflación de Guz
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La sonda Wilkinson de anisotropía de microondas o misión WMAP
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proyectaba fotografiar el calor fósil remanente del Big Bang
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que Penzias y Wilson habían hallado.
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En otras palabras, la NASA quería una foto de la infancia del universo
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para compararla después con el aspecto del universo de hoy.
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En febrero de 2003, los científicos recibieron las primeras imágenes
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que el satélite tomó del universo en su infancia,
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cuando tenía sólo 380.000 años.
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La claridad de los datos dejó atónitos a los científicos
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La reacción de los científicos al ver aquello fue decir
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¡Caramba!
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Era tal y como se había especulado tiempo antes
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Era probable que la inflación hubiese ocurrido
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A un lego en la materia la imagen del satélite le parecerá un huevo de tordo moteado
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Pero para los científicos esto era la piedra roseta estelar
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Estas formas representan las semillas que después crearon las amplias extensiones de estrellas y galaxias de hoy
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Además de apoyar con contundencia la teoría de la inflación de Guth
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Los datos también aportaron pistas concretas sobre la edad, composición, forma y evolución del universo
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Hasta hace unos cuantos años, la cosmología era muy distinta a otras ciencias
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Simplemente porque había más teorías circulando que datos
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Y hasta que esos satélites midieron lo que sucedía poco después del Big Bang con tanta precisión
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No se pudo distinguir entre un modelo cosmológico y otro
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Entonces se pudieron obtener datos numéricos sobre la extensión del universo, la edad del universo, el ritmo de expansión del universo y el contenido del universo
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Antes de disponer de esas mediciones era imposible hacerlo
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Antes era todo un amalgama de mitología e ideas ingeniosas
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Gracias a los modernos instrumentos como el satélite WMAP
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Los físicos ahora tienen un esquema sobre lo ocurrido justo después del Big Bang.
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Menos de una milmillonésima de segundo tras el Big Bang,
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se formó una burbuja mucho menor que una fracción de un átomo.
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Esto es el universo.
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Es increíblemente pequeño y está enormemente caliente.
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Dentro de esa burbuja,
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las cuatro fuerzas conocidas de la naturaleza
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la gravedad, el electromagnetismo
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más la fuerza nuclear fuerte y la débil
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están amalgamadas en una superfuerza.
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De pronto la gravedad se separa de la superfuerza
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cuando el universo se expande.
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A medida que el universo se expande, se enfría
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lo cual libera un estallido de energía
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disparando la imperiflación del universo
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formulada por Alan Guth.
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Esta inflación atrapa la uniformidad del universo
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captada por el satélite WMAP.
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El universo aún tiene menos de un segundo de vida
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cuando la superfuerza se divide en las distintas fuerzas de la naturaleza.
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Poco más de tres minutos después del Big Bang,
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la temperatura del universo ha descendido a sólo
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555.555.537 grados centígrados
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lo bastante frío para que se forme un núcleo atómico
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se forma el hidrógeno
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algunos átomos de hidrógeno se funden para formar helio
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tal como proponían Gamow y Alfer
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380.000 años después la luz viaja a través de la oscuridad
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El estallido de radiación que Penzias y Wilson hallaron ocurre ahora
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Mil millones de años después del Big Bang
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Las estrellas toman forma
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Produciendo los elementos más pesados
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Como el nitrógeno, el oxígeno y el carbono
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Como Hoyle predijo
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Pasados unos 9.000 millones de años
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La materia y la gravedad se unen para formar una estrella perfectamente típica
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la presión crea calor en su núcleo
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ese calor dispara una fusión termonuclear
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y nace una estrella
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el flujo estelar despeja los gases residuales
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queda un disco circumestelar de polvo
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y con el tiempo se incorpora a un séquito de planetas y lunas
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uno de esos cúmulos de polvo estelar
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tras ser bombardeado durante eones por fragmentos residuales sonoros,
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adquiere suficiente temperatura para permitir que se forme agua en la atmósfera.
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El agua líquida se reúne en la superficie del planeta.
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Bajo el agua, unas misteriosas reacciones químicas acaban originando la vida.
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13.700 millones de años después del Big Bang,
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nuestro universo ahora tiene 156.000 millones de años luz de diámetro.
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El cielo está lleno de estrellas.
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Nuestro sistema solar tiene ocho planetas más o menos.
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El tercer planeta está casi cubierto de formas de vida basadas en el carbono.
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Algunas empiezan a comprender lo pequeñas que son respecto al gran orden del universo.
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Si no entienden este proceso, no importa.
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es la culminación de millones de cerebros humanos
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luchando durante miles de años
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por saber cómo empezó el universo
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y qué lugar ocupa el hombre en él
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es suficiente para abrumar a cualquier cerebro humano
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si me tomo en serio la idea de que mi cerebro ha evolucionado
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para poder lanzar piedras, coger plátanos y demás
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es extraordinario que los humanos hayan podido saber tanto sobre la física
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Tantos datos sobre las cosas que no eran primordiales para nuestros antepasados
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Sí, creo que es asombroso lo bien que los humanos hemos logrado avanzar en ese aspecto
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Sin volvernos completamente locos durante el proceso
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He aquí nuestra exposición de la historia
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Sobre nuestro mundo, nuestro sistema solar, nuestro universo y cómo empezó todo
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Esto es lo que creemos que sabemos
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Pero el trabajo sigue en marcha
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El guión se sigue escribiendo
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Veamos como termina
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La ciudad de Nueva York
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Un precioso pero corriente día de otoño
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Como los miles que ha habido y los miles que habrá
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Hasta que no haya más días de otoño
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Imaginen por un momento que viajamos al futuro
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A miles de millones de años
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después del fin de la raza humana y de todas las criaturas vivientes de la Tierra.
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Imaginen que estamos en el futuro a 5.000 millones de años.
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El Sol se está quedando sin el combustible nuclear que le da energía.
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A medida que se enfría, se expande y se enrojece,
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acercándose más y más a la Tierra.
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Se traga a Mercurio y a Venus.
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El agua de la Tierra se evapora y la Tierra se funde de nuevo
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Cuando el combustible se agota, el núcleo del Sol acaba contrayéndose
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mientras pasa de ser un gigante rojo a una enana blanca
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Las capas externas del Sol en expansión, llamadas nebulosa planetaria
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se dispersan por el espacio en forma de tenues velos de gas brillante
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Los planetas que sobreviven a este proceso, los más distantes, como Saturno y Neptuno
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se ven totalmente transformados por él
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La nebulosa planetaria barre sus atmósferas gaseosas
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dejando atrás pequeños núcleos rocosos y metálicos
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Los planetas distantes, no sostenidos ya por la disminuida gravedad del Sol
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se dispersan por la inmensidad del espacio
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Miles de millones de años después
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todo el calor restante del Sol se ha agotado
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y su pequeña y oscura superficie
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está a la misma temperatura helada que el resto del espacio
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El Sol ahora es una enana negra
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Ahora, miles de millones de años después
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impulsado por una misteriosa energía oscura descubierta hace poco
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el universo se expande cada vez más veloz, extendiéndose por todas partes.
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A gran escala y a escala nuclear, la expansión vence a la gravedad y se destruye todo.
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No sólo las galaxias, los sistemas solares y las estrellas, sino incluso los átomos.
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Finalmente la propia materia se discrega.
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Esto es el Big R.I.P., el gran descanse en paz para nuestro universo
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El legado de la energía oscura, esa sustancia que aún desconocemos
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Por ahora la energía oscura es principalmente un término acuñado para denominar algo que desconocemos
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Hay quien cree que es una sustancia, otros piensan que es una constante que puede estar en la ecuación de Einstein
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Y otros creen que es solo la consecuencia de haber interpretado otra vez mal nuestra gravedad
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Actualmente esta teoría sobre el fin del universo es la predominante
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Pero continuará teniendo vigencia o algún descubrimiento nuevo la cuestionará
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Lo que todavía no conocemos no tiene fin
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Otro golpe a nuestra importancia en el orden del universo
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Pero eso no quiere decir que no sepamos nada
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Copérnico, Newton, Einstein
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incluso Alfer, Wilson y Guth
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nos han dado piezas de un rompecabezas infinito
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nos han ayudado a entender
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qué lugar ocupamos
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el ver que las propias moléculas que forman nuestro cuerpo
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que los átomos que forman las moléculas
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son rastreables hasta el crisol
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que en un tiempo fueron los núcleos de las estrellas masivas
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que expulsaron sus vísceras químicamente ricas a la galaxia
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enriqueciendo las inmaculadas nubes de gas con la química de la vida
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y que por tanto todos estamos ligados unos a otros biológicamente
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a la Tierra químicamente
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y al resto del universo atómicamente
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es algo estupendo.
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Me hace sonreír
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y después de todo eso me siento importante
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no porque seamos mejores que el universo
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sino por ser parte de él
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estamos en el universo y el universo está en nosotros
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no somos el centro del universo
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pero estamos en él y es parte de nosotros
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e intentamos comprenderlo
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sabemos muchas cosas
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pero aún hay mucho que desconocemos
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seguimos luchando mientras nuestro pequeño planeta
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basurcando el espacio alrededor del sol por la galaxia por el universo
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no se olviden de mirar al cielo hay mucho que ver y mucho que aprender
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donde empezamos
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