En parte, uno de los problemas de la cosmología
y de astrofísica es que 'los árboles no dejan ver el bosque'.
Deberíamos hablar del 'bosque', 
y sin embargo, temas como la vida en la Tierra
o el futuro del Sol tratan sobre los 'árboles'.
Es algo difícil entender la envergadura de las escalas 
que vamos a utilizar.
Así que empezaré poniéndoles en situación.
Es algo abstracto, pero es una cuestión de escalas.
He aquí un ejemplo de por dónde empezar.
Nos preocupamos mucho por nuestros pequeños problemas ...
en una isla minúscula llamada Tenerife, en un planeta minúsculo llamado Tierra,
en un Sistema Solar minúsculo. El nuestro.
Fíjense que en la esquina dice 'los objetos no aparecen a escala'.
Este aviso sale en todos los diagramas del Sistema Solar.
Se hace para permitir algo de perspectiva, o de lo contrario no tienes ni idea.
Esto está prácticamente vacío.
La mayor parte del universo es espacio vacío.
Y los objetos de los que hablaremos son demasiado pequeños.
El problema es que incluso este Sistema Solar es un micro detalle del total.
Es algo completamente insignificante en las escalas en que nos movemos en cosmología.
Nos interesa mirar a mayor escala.
Aquí está este sistema solar, que es diminuto;
resulta diminuto en este brazo de una galaxia con billones de estrellas,
algunas de ellas como la nuestra, otras muy distintas.
Ni siquiera a este nivel hablamos de cosmología. Sigue siendo astrofísica. 
Empezamos a hablar de cosmología cuando subimos de nivel un poco.
Por ejemplo, hacemos zoom hacia afuera, y cada uno de estos puntos es una galaxia.
En cosmología, de lo que realmente tratamos es 
de algo conocido como 'fluido cosmológico'.
Se trata de un fluido, como un líquido... aunque no es realmente un líquido, 
pero llamémoslo un fluido...
en el cual las moléculas son galaxias.
Entender el comportamiento general de este fluido es nuestro objetivo ...
cuando nos adentramos en la cosmología.
Una escala muy diferente, ¿vale?
Una perspectiva muy diferente.
Y, por supuesto, muchos de los temas que se han tratado en estas charlas ...
se van a ver en una perspectiva muy diferente.
¿A quién le interesa las escalas temporal y espacial de nuestro Sistema Solar ...
cuando hablamos del universo en esta gigantesca escala?
Es algo abstracto y quizás no muy interesante ...
para los que estén interesados en la biología y la vida en el resto del universo.
Pero, partimos con un error de perspectiva ...
cada vez que miramos el cielo y vemos unos cuantos miles de estrellas.
Incluso un precioso cielo nocturno de Canarias, 
en el que se pueden ver las estrellas perfectamente,
o en los desiertos de Australia, con sus cielos estrellados,
es en verdad algo insignificante.
Son solo unos pocos miles, comparados con los billones de estrellas de una galaxia.
Incluso la galaxia es insignificante a la escala a la que nos referimos.
Y el error de perspectiva es pensar que ...
lo que vemos no cambia demasiado a la escala a la que observamos,
la escala de los objetos que podemos ver. 
La primera persona que se dio cuenta de este error ...
fue este importante señor que trabajó en el monte Palomar: Edwin Hubble.
Lo que finalmente se descubrió, usando un símil que me gusta, ...
es que hemos estado viendo la película a un milímetro de la pantalla.
Imagínense que van al cine a ver una película y deciden que ...
en vez de sentarse donde están ahora, se van a colocar a un milímetro de la pantalla.
No van a entender la película.
Creerán que la trama está mal o que no hay trama alguna.
Sin embargo, al mirar el cielo nocturno,
lo que puede parecer un universo no muy grade y estático 
una vez haces zoom hacia atrás como hizo Hubble,
se convierte en algo muy diferente: un universo en expansión.
Así que no solo tenemos un universo más grande,
sino que además se mueve, no es estático, se expande.
Y este hecho tiene que ver con el presente y el pasado del universo.
¿Por qué?
Porque parece expandirse de acuerdo a lo que se conoce como Ley de Hubble.
La cual dice que los objetos más lejanos se mueven a más velocidad.
Cuento más lejos está algo, más rápidamente se mueve.
Si nos paramos a pensar en ello ...
concluiremos que si le diéramos marcha atrás al tiempo, todo estaría concentrado en un punto.
Todo lo que satisface la ley de Hubble, 
la cual dice que la velocidad de recesión es proporcional a la distancia,
tiene esta propiedad de que al rebobinar y extrapolar hasta el comienzo ...
todo estaba junto en un punto del pasado. 
Y por tanto el universo tiene un momento inicial.  
Y este momento se puede calcular ...
y resulta ser hace unos 14 mil millones de años.
Así que este es el tipo de escalas temporal y espacial
que usamos al estudiar cosmología.
Al tratar temas como el futuro de la vida o del universo,
nos movemos en escalas temporales y espaciales muy diferentes ...
a las que se usan en la biología e incluso en astrofísica.
Quería empezar con esa puesta en situación, 
para asegurarme de que entienden de lo que hablo.
Por supuesto, es un poco abstracto.
¿Quién se preocupa por la contaminación y la ecología a este nivel?
Es un nivel completamente diferente, en el que habría una 'ecología cósmica'.
La segunda cosa importante que les quiero comentar es que ...
en cosmología hay dos caras de la misma historia:
 una es la teoría, y otra, la observación.
Les enseñé aquella imagen tan bonita y real del universo, con muchas galaxias.
Lo que ocurre es que si vas atrás en el tiempo,
como el universo se expande y se va diluyendo,
al ir atrás en el tiempo, se concentra.
Y se vuelve cada vez más caliente.
Y en particular, la radiación que atraviesa el universo ...
era más caliente en el pasado de lo que es ahora.
Esto implica algo muy interesante.
Por un lado, tenemos esta especie de máquina del tiempo. 
Lo tenemos más fácil que los arqueólogos:
los cosmólogos solo tenemos que mirar lejos. 
Si miramos lejos, vemos como eran las cosas en el pasado.
Sin embargo, llega un punto en que esto no funciona:
cuando la radiación del universo llega a una temperatura en la que se acopla con la materia ...
y el universo se vuelve opaco.
O sea, que tenemos un universo transparente.
Se puede calcular exactamente cuándo.
Hay un universo transparente hasta los 400 años después del Big Bang.
Antes de eso hay un universo opaco.
Esto implica que tenemos esta estupenda máquina del tiempo que se estropea en este punto.
Tenemos acceso directo a cómo era el universo entonces.
Esta foto es muy bonita que probablemente haya visto antes.
Pero tengan cuidado, porque para la foto se ha subido mucho el contraste. 
En verdad, el universo es muy homogéneo.
Tenemos estas fluctuaciones de puntos calientes y fríos.
Cada uno de ellos contendrá billones de galaxias en el futuro.
Pero la diferencia entre ellos es de milésimas de grados.
Son variaciones muy pequeñas.
Estas son las galaxias primigenias,
las fluctuaciones primigenias que luego se convierten en lo que vemos hoy en día.
Lo importante aquí es la estructura.
Cada vez que vemos algo así, ... seguro que Lisa Randall les enseñará más ejemplos ...
Se especula mucho sobre qué ocurrió antes de lo que se ve en esta imagen.
llamada 'Radiación de fondo de microondas' que les mostré antes.
Vemos este universo en expansión, pero no sabemos exáctamente qué le ocurre 
a las galaxias, que están acelerando. Quizás haya materia oscura, energía oscura, etc.
Y luego hay un montón de teorías y discusión sobre ...
el comienzo del universo, que intentan explicar toda esta complicación ...
mediante un modelo sencillo en estas etapas iniciales.
Todo esto es teórico. Se mezclan 'hechos y fantasía'.
Todo lo que hay hasta el origen de la radiación de fondo es 'hecho'.
Todo lo que hay antes es 'fantasía'.
Esta foto ilustra lo que hacemos los cosmólogos teóricos.
Cada uno tiene su explicación de lo que pasa.
Defendemos nuestro punto de vista. Pero en verdad no sabemos lo que ocurrió.
Así que va a haber mucha especulación.
Mucha discusión sobre cómo fue el principio del universo.
Lo que está claro es que antes de la emisión de la radiación de fondo, todo son especulaciones.
Incluso lo que les dije de que hubo una Gran Explosión al comienzo de universo también especulativo.
Porque estamos extrapolando hacia un nivel al que no tenemos acceso directo.
Y esa una gran especulación.
Por ello, les digo que estos temas de los que tratamos ...
yo he trabajado en estos temas y por eso me permito criticarlos.
Hay mucha cosmología ampliamente aceptada, por ejemplo ...
La teoría del Big Bang explica muchas cosas. 
Pero ¿por qué hablamos de materia oscura?
Porque sin ella, la gravedad no funciona correctamente.
¿Por qué hablamos de energía oscura?
Porque sin ella, el universo no podría estar acelerando.
¿Podría ser que asumimos esto porque no sabemos de lo que estamos hablando?
Esto es muy importante.
No solo no tenemos acceso a estas fases tempranas del universo, 
sino que además asumimos algo que puede estar completamente errado, 
simplemente porque asumimos que la teoría de la gravedad es correcta.
Hay otra teoría que explica lo que ocurre inmediatamente después del Big Bang ...
y que causa estas diminutas fluctuaciones. Es la 'inflación cósmica'.
Es conservadora y tiene aceptación, pero ¿no será demasiado sencilla para ser verdad?
Y finalmente, ... este último punto ...
Dimensiones adicionales, ¿dónde están?
Es una excelente especulación, pero una especulación sin duda.
Debemos debatir este tipo de asuntos.
Hay mucha cosmología aceptada que no se apoya en hechos sino en extrapolaciones teóricas.
Y aquí está mi cita favorita.
Es de Paul Dirac y la escribió durante su luna de miel.
Es un artículo algo raro. No sé que pensaría de él su mujer.
Estaba de luna de miel ...
y escribió un artículo muy influyente sobre constantes variables. 
Se las voy a leer porque es muy importante:
"Un campo de estudio en el que ha habido demasiada especulación es la cosmología.
Hay muy pocos hechos irrefutables a los que agarrarse, 
pero los teóricos no han parado de construir diversos modelos del universo
basados en las conjeturas que les apetece."
Los ingleses dicen 'fancy'.
"Probablemente, todos estos modelos sean erróneos".
Dirac fue muy irrespetuoso, por varias razones. Hay quien dice que era autista.
Yo creo que lo que dice es dolorosamente cierto. Su razonamiento es este:
"Generalmente se asume que las leyes de la naturaleza han sido siempre las que son ahora.
Esto no se sostiene de ninguna manera.
Las leyes pueden estar cambiando, 
y en concreto, las cantidades que se consideran constantes de la naturaleza
pueden haber cambiado a lo largo del tiempo cosmológico.
Estas variaciones harían la vida imposible a los que diseñaron el modelo".
Excelente cita que viene a decir que ...
realizamos un enorme extrapolación  ...
cada vez que intentamos comprender la cosmología ...
usando la física de laboratorio que observamos aquí y ahora,
Decimos: "esto es verdad hasta el comienzo, hasta el Big Bang". Pero no puede ser verdad.
Y una gran pregunta es si las leyes y constantes de la naturaleza ...
han ido variando a lo largo del tiempo.
No les quiero contar más sobre esto ...
Solo contarles que he colaborado en los esfuerzos para darle la vuelta a esto,
y en cierto modo, usar la variabilidad de las leyes y constantes del universo ...
para resolver los problemas de cosmología.
El universo está roto en horizontes desconectados
si se basa en las teorías del Big Bang y la relatividad.
La razón de ello es que si tienes una edad, un comienzo, una hora de nacimiento,
y si tienes un límite de velocidad: la velocidad de la luz,
la distancia hasta la que todo se ha podido propagar desde el Big Bang tiene un máximo.
Y esto es un problema.
En esta foto se puede ver que la región en la que podría haber contacto 
es aproximadamente la mitad del tamaño de nuestra Luna.
Esto es un incordio absoluto,
ya que entonces no se explica por qué esto es tan uniforme. 
El contraste de esta foto es altísimo.
Estas son fluctuaciones muy pequeñas. ¿Por qué? Pues porque ...
"el universo no tiene ningún derecho mostrar unidad",
porque sus componentes no estaban en 'contacto causal', o sea, contacto directo.
Una posibilidad que yo siempre encuentro interesante ...
se basa en esta idea que Lev Landau apuntaba:
"los cosmólogos a menudo se equivocan, pero raramente dudan".
Se dan muchas cosas por hechas.
Pensemos esto: incrementar la velocidad límite, o sea, la velocidad de la luz ...
podría resolver este y muchos otros problemas de la teoría del Big Bang.
Proponer esto resulta fácil. 
El problema es que todas nuestra teorías están basadas en la constancia de la velocidad de la luz,
la cual es un pilar básico de la física.
Esto es algo que nos ha llevado mucho tiempo convertir en una teoría.
Mi favorita es la que dice que cada uno de los colores del arco iris tiene una velocidad diferente.
Por supuesto, los colores representan frecuencias muy altas,
cercanas a algo llamado  frecuencia de Planck.
Esto es física que va más allá de lo que se puede observar en el laboratorio.
¿Por qué me he dedicado a esto?
Porque estoy en contra de 'subirse al carro' en ciencia.
Mucha ciencia se hace subiéndose al carro.
Y creo que mucho de lo que vamos a hablar hoy: materia oscura, inflación, etc.,
no tiene por qué estar equivocado, 
pero ya hay mucha gente trabajando en ello.
Yo quiero hacer un manifiesto sociológico, y lo que quiero criticar es esto: 
La ciencia de 'todos al mismo carro' lleva ... 
a un abarrotamiento de gente haciendo exactamente lo mismo. 
Y la consecuencia es que nadie se plantea la posibilidad ...
de que estemos buscando en el lugar erróneo.
En concreto, quiero pensar que quizás haya un error de perspectiva ...
Quizás conozcan a este señor: Paul Feyerabend, 
quién estudió los primeros trabajos de Galileo.
Cuando Galileo apuntó su primer telescopio al cielo, nadie creyó en él.
Simplemente porque la gente no estaba acostumbrada a usar instrumentos.
Y la razón en simple.
Ocurrió lo mismo con la pintura antes de Filippo Brunellescci.
En ciencia, la gente no estaba acostumbrada a usar instrumentos, 
en el arte, la gente entendía un lenguaje plástico en el que se veía una tercera dimensión ...
incluso en pinturas sin perspectiva.
Y claro, cuando Brunellescci introdujo esto ...
la gente pensó que no tenía sentido, no entendían este otro lenguaje.
De hecho, si miras este dibujo con los ojos de alguien ...
acostumbrado a pinturas como esta, 
el dibujo no tiene sentido. Son un grupo de líneas que van en esta dirección.
Les cuento esto porque la ciencia a veces tiene este tipo de problemas de perspectiva.
Cuando Galileo empezó a observar Júpiter y a distinguir sus satélites, 
todos pensaron que lo que veía eran impurezas ...
generadas por el proceso de observación.
Y a menudo, la gente no podía 'ver' lo que observaba,
porque para ver mediante instrumentos astronómicos, como telescopios,
se necesita una guía teórica para la vista.
Así que a menudo en ciencia hay un cierto tanteo entre ...
paradigmas, lo que asumimos y lo que no.
Y creo que es peligroso que todos nos subamos al mismo carro, justo por estas razones.
Y ahora les dejo con mi colega, 
para que despotrique de mí y diga que todo esto está equivocado.
