En su último libro, el profesor David Gilbert Christian enlaza la evolución del cosmos, de la vida y de la humanidad para ofrecernos una perspectiva distinta de las preguntas más profundas sobre nuestros orígenes y lo que nos depara.

A través de ocho eventos o umbrales clave, el académico detecta los “hilos” y las condiciones que permitieron nuevas formas de complejidad, desde la creación del universo, el surgimiento de la vida y los seres humanos, el comienzo de la agricultura, la globalización y más allá.

Ciudad de México, 5 de octubre (SinEmbargo).- En su último libro, David Gilbert Christian, profesor de Historia en la San Diego State University, enlaza la evolución del cosmos, de la vida y de la humanidad para ofrecernos una perspectiva distinta de las preguntas más profundas sobre nuestros orígenes y lo que nos depara.

“¿Cómo llegamos del Big Bang a la asombrosa complejidad actual, en la que siete mil millones de seres humanos están conectados a redes lo suficientemente poderosas como para transformar el planeta?”, se pregunta el autor de un libro que ha despertado el entusiasmo de personajes como Bill Gates o el físico Carlo Rovelli.

A través de ocho eventos o umbrales clave, el académico detecta los “hilos” y las condiciones adecuadas que han permitido que surjan nuevas formas de complejidad, desde la creación del universo, el comienzo de la vida, el surgimiento de los seres humanos, el advenimiento de la agricultura, la globalización y más allá.

A continuación, SinEmbargo comparte, en exclusiva para sus lectores, un fragmento del libro La gran historia de todo, de David Christian, por cortesía otorgada bajo el permiso de Grupo Planeta.

***

PRIMERA PARTE

EL COSMOS

Capítulo 1

EN EL PRINCIPIO: UMBRAL 1

«Para crear de la nada una tarta de manzana primero hayque inventar el universo.»

Carl Sagan,Cosmos

«Así debe haber sido después del nacimiento de la sencilla luz primera.
En aquel original ruedo en el que los caballos, hechizados,
abandonaban a paso lento el cálido refugio del establo verde
entre ecos de relinchos, hacia los benditos campos.»

Dylan Thomas, «Fern Hill»

LA HISTORIA DE LOS ORÍGENES ARRANCA A EMPUJONES

Si existe alguna tarea imposible es practicar bootstrapping: levantarse uno mismo por los aires tirando muy, pero que muy fuerte, de nuestras propias botas. Esta idea entró en la jerga informática (a través de términos como booting, «iniciar», o rebooting, «reiniciar») como respuesta a la necesidad de describir la forma en que los ordenadores se levantan de entre los muertos y proceden a cargar las instrucciones que precisan para saber qué pasos deben dar a continuación. Como es obvio, en sentido literal levantarse a uno mismo de ese modo es imposible, pues para elevar algo hay que disponer de un punto en que afianzarse. «Dadme una palanca y un punto de apoyo y moveré el mundo», afirmó en su día el filósofo griego Arquímedes. Ahora bien, ¿dónde pudo apoyarse la creación de un nuevo universo? ¿Cómo se «inicia»un universo? O si se prefiere: ¿cuál es el punto de partida de la historia de los orígenes que refiere el surgimiento de dicho universo?

El trabajoso inicio, y desde cero, de todas las historias de los orígenes resulta casi tan complejo como la inicialización de los universos, y ambas cosas son comparables al ejercicio del bootstrapping. Una de las posibles formas de abordar la cuestión consiste en hacer desaparecer el problema del «comienzo de todo» y asumir que el universo siempre ha estado ahí. De ese modo no se necesita ningún bootstrapping. Son muchas las historias de los orígenes que han optado por esta opción. Y lo mismo puede decirse de la mayoría de los astrónomos contemporáneos, incluidos los que a mediados del siglo XX defendían la teoría de la creación continua. Este planteamiento sostiene que, a gran escala, el universo siempre ha tenido el mismo aspecto que hoy. Muy parecida, con sutiles diferencias, es la idea de que sí hubo un instante de creación marcado por la presencia de grandes fuerzas o seres sobrenaturales dedicados a recorrer el infinito creando cosas, pero que desde entonces no se han producido cambios dignos de mención.

 

Es posible que los ancianos del lago Mungo concibieran de este modo el universo y que sostuvieran que, una vez fraguado —por obra de sus antepasados—, el cosmos adquirió una forma muy parecida a la actual. Isaac Newton consideraba que Dios era la «causa primera» de todas las cosas y que su poder se hallaba presente en la totalidad del espacio. Esto explica que Newton pensara que el conjunto del universo no había experimentado excesivas transformaciones. En una ocasión escribió que el universo era «el aparato sensorial de un Ser incorpóreo, vivo e inteligente». A principios del siglo XX, Einstein estaba tan convencido de que a gran escala el universo era invariable que añadió a su teoría de la relatividad una constante para que predijera la estabilidad del universo.

¿Puede considerarse satisfactoria esta idea de un universo eterno e inalterable? La verdad es que no, sobre todo cuando es preciso introducir subrepticiamente un creador que arranque el proceso, como en la fórmula: «En el principio era la nada, y entonces Dios hizo…». Es obvio que hay aquí un gazapo lógico, aunque en ocasiones algunas mentes privilegiadas hayan necesitado recorrer un largo camino para comprenderlo con claridad. A los dieciocho años, Bertrand Russell desechó la idea de un dios creador tras leer el siguiente pasaje en la autobiografía de John Stuart Mill: «Mi padre me enseñó que no es posible responder a la pregunta “¿Quién me hizo?”, dado que la propia interrogante sugiere enseguida esta otra: ¿Quién hizo a Dios?».

Pero no acaban aquí las incógnitas. Si hay un dios lo bastante poderoso como para concebir y crear un universo, es evidente que ese dios ha de ser necesariamente más complejo que el universo, lo que significa que suponer la existencia de un dios creador equivale a explicar la realidad de un universo de formidable complejidad imaginando la existencia de algo todavía más complejo que se habría limitado a crear el universo a partir de la nada. Alguien podría pensar que esto es hacer trampas.

Los antiguos himnos hindúes que conocemos con el nombre de Vedas se cubren las espaldas: «No había entonces ni existencia ni no existencia; y tampoco había espacio ni firmamento más allá de él». Quizá todo surgiera de una tensión primordial entre el ser y el no ser, un tenebroso ámbito que no era algo pero podía llegar a serlo. O tal vez debamos concluir, como sostiene un moderno dicho de los aborígenes australianos, que nada es una nada total. Es una idea un tanto delicada, y hay quien podría considerarla confusa y un poco mística si no fuese porque tiene un asombroso paralelismo con la noción contemporánea, muy arraigada en la física cuántica, de que el espacio nunca se encuentra enteramente vacío, sino repleto de posibilidades.

¿Existe una especie de océano de energía o de sucesos potenciales del que emergen, un poco al modo de las olas o los tsunamis, toda una serie de formas particulares? Este concepto es tan habitual y está tan extendido que resulta tentador pensar que las ideas que elaboramos sobre las causas últimas del comienzo del mundo proceden de nuestras propias experiencias. De hecho, todas las mañanas experimentamos cómo de lo que parece un universo caótico e inconsciente surge un mundo consciente con formas, sensaciones y estructuras. Joseph Camp­bell explica en uno de sus libros: «Del mismo modo que la conciencia del individuo flota en un océano de oscuridad, a cuyas profundidades desciende con el sueño y del que misteriosamente sale al despertar, en el imaginario mítico el universo brota impetuosamente de una intemporalidad en la que no solo descansa, sino a la que, llegado el momento, regresará para al fin disolverse».

Quizá todo esto resulte excesivamente metafísico. Tal vez la dificultad es de tipo lógico. Stephen Hawking argumentaba que la cuestión del origen es una pregunta mal planteada. Si la geometría del espacio tiempo es esférica, como sucede en el caso de la Tierra, si bien con más dimensiones, entonces toda interrogación que pretenda averiguar qué existía antes del universo equivale a tratar de hallar el punto de partida de la superficie de una pelota de tenis. Las cosas no funcionan así. El tiempo no tiene un comienzo, del mismo modo que tampoco lo tiene la superficie de la Tierra.

Algunos cosmólogos se sienten atraídos en la actualidad por otro grupo de conceptos que nos retrotraen a la idea de un universo sin principio ni fin. Puede que nuestro universo forme parte de un multiversoinfinito en el que constantemente se producen Big Bangs de los que surgen nuevos universos. Eso podría ser cierto, pero hasta el momento no se ha hallado ninguna prueba concluyente de que haya existido un solo Big Bang anterior al nuestro. Todo ocurre como si la creación de nuestro universo hubiese sido tan violenta que cualquier información sobre la realidad que le dio origen hubiera quedado totalmente borrada. Si existen otras aldeas cosmológicas, hasta ahora no hemos sido capaces de observarlas.

Para ser francos, en la actualidad las respuestas que damos al problema del comienzo originario del cosmos no son mejores que las de cualquiera de las sociedades humanas que nos precedieron. La idea de una «inicialización» del universo sigue presentando todo el aspecto de una paradoja, tanto desde el punto de vista lógico como metafísico. No sabemos cómo fueron las condiciones Ricitos de Oro que permitieron el surgimiento del universo, y tampoco estamos en disposición de explicar esa aparición mejor de lo que lo hizo el novelista Terry Pratchett cuando escribió: «El estado actual del conocimiento puede resumirse de este modo: En el principio no había nada, y luego explotó».

UMBRAL 1: LA INICIALIZACIÓN CUÁNTICA DEL UNIVERSO

La forma de inicialización más ampliamente aceptada en la actualidad es la resumida en la idea del Big Bang. Esta teoría es uno de los principales paradigmas de la ciencia contemporánea, comparable a la noción de selección natural en biología o a la tectónica de placas en geología.

Hasta principios de la década de 1960 no empezaron a aparecer las piezas maestras del relato basado en el Big Bang. Tales piezas empezaron a encajar cuando los astrónomos detectaron por primera vez la radiación de fondo de microondas, es decir, la energía residual que dejó el Big Bang, que todavía se halla presente en todas partes en el universo de nuestros días. Aunque los cosmólogos aún tienen grandes dificultades para comprender en qué momento surgió nuestro universo, lo cierto es que eso no les impide ofrecer un apasionante relato cuyo comienzo se produjo (respiren hondo, la cifra no es pequeña —y solo espero saber expresarla con exactitud—) nada menos que una milmillonésima parte de una mil millonésima parte de una mil millonésima parte de una mil millonésima parte de una mil millonésima parte del primer segundo posterior a la aparición del universo (es decir, unos10–43 segundos después del instante cero).

En pocas palabras, la narrativa cosmológica puede resumirse del siguiente modo: en su inicio, nuestro universo era un simple punto, más pequeño que un átomo. Esto significa que tenía un tamaño diminuto, pero ¿hasta qué punto? La evolución de la mente de nuestra especie la ha capacitado para trabajar con objetos adaptados a la escala humana, así que nos resulta muy difícil manejar dimensiones minúsculas, aunque tal vez sirva de ayuda saber que en el punto ortográfico que remata esta frase cabría nada menos que un millón de átomos.

En el instante en que se produjo el Big Bang, el volumen del conjunto del universo era inferior al de un átomo. En su interior se hallaba contenida toda la energía y la materia que se halla presente en el cosmos actual. Toda. Es una idea formidable, capaz de intimidar a cualquiera, y a primera vista incluso un poco descabellada. Sin embargo, todas las pruebas de que disponemos hasta ahora indican que hace unos 13.820 millones de años ese extraño e ínfimo corpúsculo, de temperatura colosalmente elevada, existió.

Todavía no comprendemos cómo y por qué apareció ese objeto, pero la física cuántica nos dice —y los aceleradores de partículas (que imprimen altísimas velocidades a las entidades subatómicas mediante la aplicación de campos eléctricos o electromagnéticos) nos muestran— que en el vacío es efectivamente posible que de la nada surja algo, aunque la comprensión de esta afirmación exija disponer de una definición muy compleja de la noción de «nada». En la física cuántica moderna resulta imposible determinar de forma precisa la posición y el movimiento de las partículas subatómicas. Esto significa que no hay modo de saber con certeza si una determinada región del espacio está o no vacía, lo que a su vez implica que la vacuidad contiene en sí la posibilidad de que surja algo en ella. Como ya vimos que sucedía con la «falta de existencia y de no existencia» de los Vedas hindúes, esta tensión parece haber sido la responsable de la inicialización de nuestro universo.

En la actualidad, damos a ese primer instante de vida del universo el nombre de Big Bang, asimilando ese surgimiento al de un bebé recién venido al mundo, como si al nacer el cosmos hubiera gritado con fuerza. Esta sugerente expresión la acuñó en 1949 el astrónomo inglés Fred Hoyle, quien estaba convencido de que era una idea ridícula.Aprincipios de la década de 1930, cuando comenzó a hablarse de unagran explosión, el astrónomo belga (y sacerdote católico) Georges Lemaître decidió denominar «huevo cósmico» o «átomo primordial» aluniverso neonato. Los escasos científicos que se tomaron en serio semejante ocurrencia estaban convencidos de que, si albergaba tantísimaenergía comprimida en su interior, ese átomo primordial debía teneruna temperatura inconcebiblemente alta y tenía que haber experimentado una violentísima expansión para liberar toda esa presión. De hecho, la expansión prosigue en nuestros días; como un inmenso muelleque llevara más de trece mil millones de años distendiéndose.

En los segundos y minutos inmediatamente posteriores al Big Bang ocurrieron muchísimas cosas, la más importante de las cuales fue la aparición de las primeras estructuras y pautas interesantes, entidades o energías primordiales con formas y propiedades distintivas no aleatorias. La aparición de algo con cualidades nuevas es siempre mágico. En la historia moderna de los orígenes asistiremos a menudo a este tipo de acontecimientos prodigiosos, pero lo que en un primer momento parece admirable puede resultarlo menos en cuanto comprendemos que tanto el objeto nuevo como sus novedosas cualidades no han salido de la nada.

Las cosas nuevas con propiedades hasta entonces desconocidas nacen de cosas que el universo ya contenía y de fuerzas previamente existentes ordenadas de forma original. Es esa nueva organización lo que genera el surgimiento de las propiedades inéditas, del mismo modo que la imagen de los mosaicos puede modificarse con un simple cambio en la disposición de las mismas teselas. Tomemos el ejemplo de la química. Por regla general tendemos a representar el hidrógeno y el oxígeno como gases incoloros, pero si unimos dos átomos de hidrógeno con uno de oxígeno y los configuramos de un determinado modo obtenemos una molécula de agua.

Y si reunimos un gran número de moléculas de ese tipo nos encontraremos frente a una cualidad enteramente nueva que llamamos «acuosa». Cada vez que percibimos una forma o una estructura nuevas dotadas de cualidades igualmente novedosas, lo que en realidad estamos percibiendo es un modo nuevo de organizar cosas preexistentes. La innovación es la emergencia. Y si nos hacemos a la idea de que la emergencia es uno de los personajes clave de nuestra narrativa, es muy probable que le descubramos una personalidad provocativa, misteriosa e impredecible, es decir, el tipo de carácter de quien muestra una clara tendencia a surgir inesperadamente de un rincón oscuro para imprimir al argumento un giro nuevo y sorprendente.

Las primeras estructuras y pautas del universo surgieron precisamente de ese modo, debido a que los objetos y las fuerzas que saltaron de pronto a la palestra como consecuencia del Big Bang se ordenaron de forma nueva y dieron lugar a configuraciones también desconocidas hasta entonces.

En el primer instante que nos ha dejado alguna prueba de su existencia —el surgido apenas una fracción de segundo después del Big Bang—, el universo era una masa de energía pura, aleatoria, indiferenciada y amorfa. Cabría concebir la energía como aquella «potencialidad para que algo suceda», o dicho de otro modo: como la capacidad dehacer o transformar cosas. El átomo primordial contenía una cantidad de energía formidable, ya que su temperatura era de varios millones degrados por encima del cero absoluto. Hubo un primer breve período de expansión enormemente acelerada conocido como «inflación»- Esa expansión fue tan rápida que una buena parte del universo pudo salir proyectada a una distancia inmensa, tan grande que jamás alcanzaremos a verla. Esto significa que cuanto hoy vemos probablemente no es más que una mínima parte del universo.

Una fracción de segundo después, la expansión se ralentizó. Las turbulentas energías del Big Bang empezaron a asentarse, y a medida que la expansión progresaba el magma energético fue dispersándose hasta acabar por diluirse. Las temperaturas medias del cosmos disminuyeron, y se inició así un descenso que se ha mantenido hasta hoy, de modo que en la actualidad la mayor parte del universo apenas supera en 2,76 grados Celsius el cero absoluto. (Llamamos «cero absoluto» a aquella temperatura en la que no hay corpúsculo que muestre la más mínima agitación.) Si no percibimos ese frío glacial es porque contamos con el calor que nos proporciona el sol, que es como la hoguera decampamento que caldea nuestra galaxia.

Las temperaturas extremas del Big Bang tenían la capacidad potencial de materializar prácticamente cualquier cosa. Sin embargo, cuando el termómetro cayó esas posibilidades se redujeron. En la caótica neblina de ese rápido proceso de enfriamiento comenzaron a emerger, como siluetas espectrales, toda una serie de entidades cuyo denominador común era no haber encontrado condiciones de existencia en la arrebatada marmita de la propio Big Bang. Los científicos dan a estos cambios de forma y estructura el nombre de «transiciones de fase». En la vida cotidiana podemos asistir a estas transiciones de fase, por ejemplo, cuando el vapor pierde energía y se convierte en agua (cuyas moléculas se mueven muchísimo menos que las de su versión vaporizada), o al observar el agua transformada en hielo (cuya energía es tan baja que sus moléculas apenas muestran actividad y permanecen casi inertes). El agua y el hielo solo pueden existir como tales en una estrecha franja de temperaturas muy bajas.

Transcurrida la mil millonésima parte de la mil millonésima partede la mil millonésima parte de la mil millonésima parte del primer segundo posterior al Big Bang, la energía misma experimentó una transición de fase, puesto que se escindió y dio lugar a cuatro clases de energía totalmente diferentes. En nuestros días conocemos estos cuatro tipos de energía con los nombres de fuerza gravitatoria, fuerza electromagnética, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil. Conviene familiarizarse con sus distintas personalidades porque son las que moldean nuestro universo.

La gravedad es poco intensa, pero es capaz de salvar enormes distancias. Además, tiende siempre a atraer las cosas entre sí, de manera que su fuerza se acumula y, bajo sus efectos, el universo tiende a agrandarse. La energía electromagnética puede presentarse en forma negativa o positiva, de modo que a menudo se anula a sí misma. Pese a su escasa fuerza, la gravedad es quien se encarga de configurar el universo a gran escala. Sin embargo, en los planos de la química y la biología, lo que predomina es el electromagnetismo, así que puede decirse que este último es el que mantiene la cohesión y la integridad de nuestros organismos. Las tercera y cuarta energías fundamentales reciben el poco estimulante nombre de fuerzas nucleares fuerte y débil. Operan a distancias ínfimas, así que su importancia se revela a escala subatómica. Los seres humanos no las percibimos ni experimentamos de manera directa, pero conforman todos los aspectos de nuestro mundo porque determinan qué sucede en las más recónditas profundidades del átomo.

Es posible que existan otros tipos de energía. En la década de 1990, tras realizar nuevas mediciones del índice de expansión del universo, los científicos advirtieron que esa dilatación continúa su curso. En la actualidad, y tomando como base una idea propuesta por Einstein, muchos físicos y astrónomos empiezan a argumentar que quizá haya un tipo de fuerza antigravitatoria presente en la totalidad del espacio y que, dada su naturaleza, su potencia se incrementa con la expansión cósmica. En nuestros días, la masa de esa energía podría representar nada menos que el 70% de la totalidad de la del universo. No obstante, y por más que esté empezando a dominar el cosmos, todavía no alcanzamos a comprender en qué consiste dicha energía ni cómo funciona, así que los físicos la denominan «energía oscura». Este término es en realidad un espacio libre que deberá rellenarse cuando se despeje la incógnita. Pero conviene no perder de vista ese hueco destinado a futuras certezas porque la comprensión de la energía oscura es uno de los mayores desafíos de la ciencia contemporánea.