Los científicos han determinado, recién iniciado el siglo XXI, que en realidad sólo conocemos el 4% del Universo. Conocer significa, desde luego, observar -con la vista, con aparatos, incluso de forma indirecta…- y, por tanto, comprender más o menos cómo funciona todo. Esto significa que los humanos y demás seres vivos, La Tierra misma, los planetas del Sistema Solar, las estrellas próximas al Sol, nuestra Vía Láctea, las demás galaxias, los supercúmulos de galaxias… todo eso, sólo supone el 4% del Universo. Eso quiere decir que existe otro 96%, sí, del que se sospechaba desde hace ya algún tiempo su existencia. Pero aún no tenemos ni idea de qué esta hecho ese 96%…
Ese Universo incógnito -como la Terra Incognita de los mapas antiguos- se divide en dos grupos: un 23% estaría formado por una extraña forma de materia cuya composición se ignora y que se denomina materia oscura, y el 73% restante estaría formado por la aun más extraña energía oscura, un campo de fuerzas de cuya composición lo ignoramos todo. O sea que sí, al parecer es cierto que sólo formamos parte de un reducido cuatro por ciento del total del Universo existente. La denominación de materia y energía oscuras significa tan sólo que nos sentimos impotentes para encontrarles un adjetivo más preciso…
Pero, entonces, ¿qué es el Universo? Normalmente entendemos que se trata del conjunto formado por el espacio de tres dimensiones y una cuarta dimensión, el tiempo. Incluye, pues, a todas las formas conocidas y desconocidas de materia y de energía, y suele aceptarse -aunque hay defensores de lo contrario- que coincide con el espacio que lo aloja. Hoy se sabe que nació en el Big Bang hace 13.730 millones de años, con un error del orden de 120 millones de años (la edad del Universo está, pues, comprendida entre 13.610 y 13.850 millones de años). En cambio su extensión es mucho mayor; se estima que el Universo observable podría tener, visto desde la Tierra, la forma de una esfera cuyo radio sería del orden de 45.000 millones de años-luz, lo que supone un diámetro de 90.000 millones de años-luz.
¿Cómo es posible esta cifra, muy superior a la edad del propio Universo? La materia no puede moverse a la velocidad de la luz, según la teoría de la relatividad, pero eso no afecta al espacio mismo que en cierto modo lo alberga, que se va expandiendo. Por eso ahora los objetos más lejanos podrían estar a bastante más distancia que esos 13.700 millones de años-luz que supondrían el límite si el espacio no se expandiera.
La densidad de la materia conocida (masa y energía) es muy pequeña, del orden de 10-29 veces inferior a la densidad del agua (un cero, una coma y otros 28 ceros más antes del 1). Y además está esa materia oscura, que quizá pudiera estar constituida por neutrinos, que viajan a la velocidad de la luz sin masa, pero que en reposo podrían tener cierta masa,… o no. También se baraja la teoría de las partículas supersimétricas, que en numerosos modelos teóricos podrían explicar muchas aparentes contradicciones entre la física cuántica y la mecánica relativista. Se suele suponer, además, que la materia oscura pudiera haber tenido que ver con el proceso llamado de la bariogénesis, a causa del cual existe ahora mucha más materia que antimateria, cuando inicialmente ambas debieron estar equilibradas.
En cuanto a la energía oscura, que probablemente supone en torno a las tres cuartas del conjunto del Universo, nada sabemos de ella aunque se ha podido deducir su existencia por su efecto en la expansión del Universo. Un efecto que hemos podido ir determinando con precisión cada vez mayor en los últimos años. En la actualidad se supone que la energía oscura, de cuyas leyes nada sabemos, produce una presión aceleradora de dicha expansión, lo que significa algún tipo de fuerza antigravitatoria. Debe ser mucha, porque esa aceleración se ha medido bastante bien; sólo si supone en torno al 70-75% podría explicarse el fenómeno. Eso es lo único que sabemos al respecto…, y no es mucho.
Todas estas investigaciones, algunas de ellas muy recientes y en plena ebullición, cuando no puramente teóricas, ponen de manifiesto al menos un dato esencial: lo que hemos ido descubriendo los humanos a base de milenios de observación visual de la bóveda celeste, completada en los últimos siglos por la observación con aparatos cada vez más sofisticados, y sólo desde hace unos decenios mediante satélites artificiales y naves espaciales, no es más que una ínfima parte del Universo realmente existente. Lo acabamos de averiguar, como quien dice… ¿Tendremos que esperar unos cuantos milenios más hasta conocer bien el Cosmos del que formamos parte?
Manuel Toharia
Director Científico de la Ciudad de las Artes y las Ciencias de Valencia