T.E.L: 5 min.
¿Las críticas al modelo cosmológico implican un cambio inminente de paradigma?
La frase "crisis en cosmología" se ha venido usando en las últimas décadas para referirse a un aspecto específico o al modelo cosmológico estándar en su totalidad. En el primer caso, se usa en relación al estancamiento de los cálculos sobre la velocidad de expansión del Universo. Hay dos técnicas que se usan más y que arrojan resultados que difieren 10%: el análisis del CMB (el fondo cósmico de microondas) da un valor de 67, mientras que la técnica de escalera de distancias arroja un valor de 74 (km/s/mpc). A este aspecto se lo conoce como "la tensión de Hubble".
Por otro lado, hay quienes sostienen que el modelo en conjunto ha entrado en crisis: el modelo se llama Lambda CDM (ΛCDM). La primera palabra es una letra del alfabeto griego que se usa para referir a la aceleración de la expansión, vinculada a la energía oscura. La sigla CDM significa "materia oscura fría". El modelo incluye la teoría de Inflación, la Relatividad y la cuántica. Los críticos han señalado que: no se ha verificado la inflación (y quizás nunca se la pueda verificar ni falsar), tampoco se ha logrado identificar la materia oscura (por lo que quizás no existe), no se tiene idea de qué es la energía oscura, el Principio Cosmológico podría no ser cierto (acá meten el tema de los cuásares) y no hay una teoría de gravedad cuántica. El modelo no solo no tendría suficiente evidencia empírica, sino que tampoco permitiría explicar algunos aspectos observacionales, como los cuásares y galaxias enanas que no parecen requerir materia oscura.
Recientemente se reinstaló el debate a partir de un análisis de datos obtenidos con el JWST. En diciembre pasado, Fulvio Melia publicó un paper cuyo título traducido es "Una evaluación sincera de la cosmología estándar". En marzo, Ethan R. Siegel publicó un comentario sobre el trabajo de Melia, sintetizando las críticas del primero al Modelo Estándar en 8 puntos, que incluyen: el espectro de potencia del CMB no coincide con la teoría; sin explicación para la transición cuántica-clásica entre inflación y big bang caliente; valor del campo de Higgs; abundancia de litio no concuerdan con la nucleosíntesis; configuración de baja entropía poco probable; observaciones de galaxias formadas antes de lo teóricamente predicho; la tensión de Hubble; inconsistencia con el Principio de Equivalencia de Einstein.
Aunque estas son cuestiones técnicas, para comprender la situación creo que hace falta un abordaje más filosófico o epistémico.
LOS MODELOS CIENTÍFICOS
En primer lugar deberíamos tener en claro que todo modelo científico SIEMPRE tendrá problemas. No existen las teorías perfectas. Nunca las habrá. Si los cosmólogos tirasen a la basura el ΛCDM, entonces habría que sustituirlo por otro modelo. De ninguna manera se dejará de lado un modelo y punto, sino que los esquemas se cambian por otros. Y la idea es que las alternativas sean mejores. Por tanto, siempre se pasará de un modelo con problemas a otro modelo con problemas. A pesar de que ambas teorías tengan sus agujeros, una puede ser mejor que otra, ya sea por tener mayores o mejores evidencias a favor o que logra explicar mejor lo que se pretende comprender.
Por otro lado, como en la paradoja de Teseo, los modelos cambian en forma paulatina. No todos los problemas indicados antes requieren modelos nuevos, sino que podrían corregirse. Una teoría de gravedad cuántica, seguramente cambiará el juego más radicalmente, como si se cambiaran muchas tablas de la barca al mismo tiempo.
Por tanto, los modelos científicos siempre entrarán en crisis. La ciencia es un sistema abierto. Abierto a seguir contrastando datos de la realidad (por observaciones y experimentos) con las teorías. Y siempre habrá cisnes negros. Las ciencias empíricas no son matemáticas. Si las matemáticas son incompletas, las ciencias empíricas también deben serlo.
El pensamiento científico es más Heraclitano que Parménido.
LA PARADOJA DEL PROGRESO
He contado antes sobre esta paradoja, a partir de un episodio de Seinfeld (T5.E13, The Dinner Party) en la que se produce este diálogo (texto de IMDB traducido por Deepl):
Nunca deberíamos haber llevado un hombre a la Luna. Fue un error. Ahora todo se compara con ese logro. Ahora decimos: "¡No puedo creer que puedan hacer llegar un hombre a la Luna y prueba mi café!". Creo que todos seríamos mucho más felices si no hubiéramos llegado a la luna. Diríamos: "¿No pueden hacer que la tapa de un frasco recetado se abra fácilmente? No me sorprende que no pudieran llevar al hombre a la Luna. Ahora todo tiene sentido". Neil Armstrong debería haber dicho: "Es un pequeño paso para el hombre, un gran salto para todos los hijos de su madre que se quejan y lloriquean sobre la faz de la Tierra".Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator
En síntesis: parece contradictorio que se puedan hacer cosas difíciles y, al mismo tiempo, se hagan mal o no se hagan cosas más sencillas.
No podemos resolver casos policiales ocurridos hace 1 día, 1 mes, 1 año, 10 años. No sabemos bien cómo se construyeron las pirámides, si existió la Atlántida o fue un invento de Platón. No sabemos si PI es un número "normal", no sabemos (ni podremos saber) quién fue el primer ser humano, pero...queremos saber qué día de la semana cayó el Big Bang. ¡Por favor!
UN VAR PARA LA COSMOLOGÍA
Está bien que la ciencia revise sus teorías. No es religión. El relato científico está sujeto a cambio. Debe coincidir con la realidad, a sabiendas de que eso nunca va a ocurrir exactamente. La ciencia es como un mapa: no es una fiel representación exacta de la realidad, porque sino, como en aquel cuento de Borges ("Del rigor en la ciencia"), el mapa debería ser tan grande como el territorio representado, lo que haría al mapa exacto, pero inútil.
La ciencia está condenada al éxito (diría un expresidente argentino), pero todo éxito científico es inexacto, incompleto, falible. Las "demostraciones definitivas" no existen.
Arthur Clarke y Stephen Baxter escribieron la novela "Luz de otros tiempos". La historia de ciencia-ficción cuenta que un tecnólogo inventa una cámara por la que, por un breve lapso, permite ver qué ocurrió en cualquier lugar y tiempo. En tal sociedad no existen más los crímenes, porque ante cualquier hecho, las autoridades pueden mirar la cámara y saber exactamente qué pasó. Un VAR de la historia. Para ficción, es una buena idea. Pero no vamos a encontrar un video para demostrar el Big Bang (o el universo eterno).
El Juego de la Naturaleza es tramposo: la casa se reserva el derecho de borrar evidencias: en la Tierra, terremotos, inundaciones, erosión, caída de asteroides, ladrones de tumbas. A nivel cosmológico también: si existió un período inflacionario, funcionaría como "borrador" de la historia previa.
La pérdida de muchos rollos de papiro de la Biblioteca de Alejandría es una exageración, según cuentan los historiadores. Pero podemos usar igual la idea: ¿cuántos pergaminos creados en la historia se habrán destruido antes de poder conocerlos? Siempre habrá una parte de la historia que no podremos conocer de forma directa y quizás tampoco de modo indirecto.
La Naturaleza impone "horizontes" de conocimiento al ser humano. Admitámoslo de una vez como el gran Rubén Darío.
La astronomía es, en alguna medida, como esa cámara-gusano de la novela de Clarke, ya que es una ciencia que estudia la luz de otros tiempos.
Es curioso que el Modelo actual se base en la idea de que gran parte de la realidad no se puede conocer por lo que brilla, sino por lo que no brilla. En tal sentido, parece una buena idea usar la cámara oscura: hacemos un pequeño orificio en un sector oscuro del Universo y observamos la luz proyectada.
¡ɐqıɹɹɐ sɐʇɐd soɯɐǝʌ sou sɐzınb!☉
Fuentes y enlaces relacionados
Eight Significant Shortcomings of the Standard Model of Cosmology
6 major cracks have appeared in the standard model of cosmology. Is it wrong?
A Candid Assessment of Standard Cosmology
Fulvio Melia 2022 PASP 134 121001
DOI 10.1088/1538-3873/aca51f
Zoomable Image: Deep Field SMACS 0723 (NIRCam)
Panic! At the Disks: First Rest-frame Optical Observations of Galaxy Structure at z>3 with JWST in the SMACS 0723 Field
Webb Reveals Early-Universe Prequel to Huge Galaxy Cluster
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-reveals-early-universe-prequel-to-huge-galaxy-cluster
The Dinner Party (1994)
Jerry Seinfeld: Jerry Seinfeld
Unscientific
Bubble Universes
Astrophysics
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