Mn. Francesc Nicolau: DESENVOLUPAMENT HISTÒRIC DEL BIG BANG

Resum de la cinquena xerrada del segon cicle de conferències, sobre els tema Els Astres i l’Astrofísica, que va pronunciar Mn. Francesc Nicolau el dia 28 de març del 2017. Si voleu veure el resum de la quarta conferència, cliqueu aquí.

Els orígens de la teoria del Big Bang estarien al 1917 quan Albert Einstein va elaborar una fórmula que volia expressar com l’Univers era estable. Li va caldre, però, afegir-hi un terme amb una constant cosmològica “lambda” per explicar aquesta estabilitat. Però Friedmann va voler comprovar aquesta pressuposició de l’estabilitat de l’Univers; i va arribar a la conclusió que podia ser inestable, per la qual cosa va corregir la fórmula suprimint la constant “lambda”.

El 1927 Mn. G. Lemaître va escriure un article sobre el Cosmos. Després de lluitar a la Primera Guerra Mundial, va continuar el seus estudis eclesiàstics, ordenant-se sacerdot, i després també va cursar estudis de física. Va seguir estudiant dos anys més a Anglaterra, amb Eddington, i un any més als Estats Units d’astronomia. El 1926 fou nomenat professor a Lovaina. En aquell escrit del 1927 va suposar que l’Univers no era estable, sinó que s’expandia. Einstein va trobar el seu escrit com quelcom “abominable”, ja que de la idea de Lemaïtre es desprenia que l’Univers tenia un començament i, per tant, una creació i un Creador (d’aquí que no li va fer gaire cas). Tampoc Eddington donà l’aprovat a l’article.

Edwin Hubble, el 1929, va publicar els resultats de les seves investigacions. Havia fet la seva tesi sobre les nebuloses extragalàctiques. A continuació, fou cridat a fer observacions a Mount Wilson, on va continuar observant les nebuloses extragalàctiques. En perfeccionar les observacions, va veure  que aquelles nebuloses eren concentracions d’estrelles. Per calcular-ne les distàncies, va utilitzar el mètode de les variables cefeides (estrelles que fan un gran esclat que dura uns dies, per apagar-se després; el temps de duració de la brillantor és proporcional a dita brillantor).

Aquestes distàncies resultaren molt grans. Andròmeda estaria a uns “800.000” anys llum (ara se sap que està a més de dos milions d’anys llum; calia fer-ne una correcció, ja que no és el mateix que l’estrella que serveix per al càlcul estigués al nucli o la perifèria: calia un factor multiplicador). Aquell 1929 havia fet més de 600 mesures de distància d’aquells objectes, que resultaven ser altres galàxies, amb un màxim d’uns 500 milions d’anys llum (es va quedar curt!). No solament les distàncies eren enormes, sinó que són creixents: hi havia una expansió i de tipus uniforme, apartant-se les galàxies entre elles amb una mateixa velocitat o sigui uniformement. Era similar a un globus inflant-se (en realitat són els galàxies agrupades en un cúmul, respecte d’altres cúmuls de galàxies, ja que les galàxies properes d’un mateix cúmul poden acostar-se entre elles).

Quedà doncs comprovades les afirmacions de Mn. Lemaître i el qüestionat Friedmann. El 1933, Einstein ho va reconèixer públicament i que no calia la seva constant “lambda”. Einstein va demanar personalment perdó a Mn. Lemaître; en el decurs d’un cicle de conferències pronunciades a Lovaina, Einstein va invitar Lemaître a fer-ne una. Eddington va traduir l’article de Mn. Lemaître a l’anglès reconeixent-li la validesa de la teoria.

El 1946, una sèrie de científics van voler ampliar els coneixements anteriors. George Gamow va veure que si l’Univers tenia uns 2.600 milions d’anys, aquesta datació era incompatible amb l’edat de la Terra de 4.600 milions d’anys trobada per mètodes de desintegració radioactiva: havia de ser més vell. A l’actualitat és té como d’uns 13.700 milions d’anys. Tot ve d’una massa primitiva de protons i d’altres partícules, on les estrelles reelabora l’hidrogen inicial en tots els altres elements. Gamow va divulgar àmpliament les idees de Mn. Lemaïtre. El 1948 Gamow va publicar un llibrejuntament  amb Alphe i Bethe (d’aquí el nom també de teoria alfabètica).

Hoyle, per aquells anys, va suposar que la matèria s’anava creant contínuament i de manera espontània (teoria de l’estat estacionari). D’aquesta manera evitava un Creador. Atacà l’ou còsmic de Lemaître; l’anomenava despectivament el “Big Bang” (fonèticament anàleg a “Big Ben”, el rellotge del parlament britànic!), nom que va tenir èxit com es pot comprovar.

El 1952, Gamow publica un altre llibre per rebatre’l. Si tot es mantingués igual a les galàxies, tot tindria les mateixes característiques, cosa que no és així, ja que les llunyanes i intenses emissions de radiofreqüències no es donen a les galàxies actuals (s’han anat apagant en el temps). Maarten Schmidt va trobar que els quasars eren molt diferents (vegis conferència anterior) als objectes que hom pot trobar actualment, la qual cosa demostra que l’Univers evoluciona.

Gamow, el 1960, va preveure que hi havia hagut una expansió de l’energia i que anava minvant la longitud d’ona de la radiació fins a fer-se d’uns 5º K (molt a prop del 0 absolut). Dicke la va voler trobar, però Penzias i Wilson, vàren fer deteccions de radioastronomia d’una radiació de fons que fou interpretada com les restes de la gran explosió inicial de l’Univers i per tant, aquest fet era comprovable. Certament, hi ha una quasi seguretat (d’un 98% dels actuals astrònoms) que l’Univers va originar-se fa uns 13.700 milions d’anys (la qual cosa lligaria amb l’edat de la Terra). Si hi ha un començament, hi ha d’haver un Creador: la ciència concordaria amb la fe.

Les investigacions han anat continuant. La radiació de fons, hi ha fraccions mínimes de diferències de temperatura (de 0,5º K), que explicaria la distribució i no un altre, de la matèria. El 2016, es va arribar a la conclusió que l’expansió de l’Univers sembla que no es frena i que s’acceleraria, però amb poca quantia.

Si voleu veure el reportatge complet que es va projectar durant la conferència, ciqueu aquí.