L'origen de l'Univers

1. Cosmogonies de l’Antiguitat.

1.1. Els sumeris.

La civilització sumèria va ser la primera i més antiga (3500 a.C.), va estar situada en la regió de l’Orient Mitjà,formant part del sud de l’antiga Mesopotàmia, entre les planes dels rius Tigris i Èufrates. Els mites que utilitzaven els sumeris per donar resposta a les seves preguntes estaven protagonitzats per déus. Aquests apareixen en els relats, mítics o llegendaris, que estaven dedicats a uns temes en concret, ben definits i que responien a preguntes precises com: el naixement dels seus déus, l’origen de plantes, utensilis o tècniques... El relat més famós, complet i detallat, es troba en el Poema de la Creació. En aquest s’explica com, al principi dels temps, només existia una extensió aquosa, presentada com la unió de Tiamat (deesa femenina que es relaciona amb l’aigua salada que formarà el mar) i de Apsû (déu masculí, que representa l’Aigua dolça, que formarà la capa subterrània). D’aquesta barreja en sorgiran les divinitats primitives, i més tard, (parella a parella) els grans déus. De la unió de dos d’aquests és d’on naixerà Marduk, considerat el déu més perfecte i incomparable. Apsû i Tiamat es penedeixen del desordre provocat pels seus descendents i decideixen aniquilar-los. Al assabentar-se d’això, Ea (pare de Marduk), s’avança i mata a Apsû. Tiamat, molt enfadada, va enviar monstres liderats per Kingu, amo de la “Tableta del Destí”. Tots aquest monstres van ser derrotats per Marduk i gràcies a això es va convertir en el governant suprem dels altres déus. Marduk va lluitar contra el Mar (Tiamat) i després d’haver guanyat la batalla, va procedir a crear el món. Va obrir per la meitat el seu enorme cadàver, amb la part superior va crear l’Hemisferi de “A dalt” (el Cel), on va instal·lar els diferents astres, i amb la part inferior va fer l’Hemisferi de “A baix”, construint tota la geografia, començant per Mesopotàmia. A Kingu, li va arrencar la “Tableta del Destí” i barrejant la seva sang amb terra, va crear la humanitat. En un altre mite, ens presenten a Marduk com a creador del Món (igual que en el mite d’abans), però algunes coses són diferents. Aquesta segona versió ens parla d’un origen, on només hi havia l’Aigua, un mar sense fons ni riberes. A l’hora de crear la plataforma terrestre, ho justifiquen de la següent manera: “En la superfície de l’Aigua, Marduk va construir una balsa, Després va formar la pols i la va amuntegar a sobre”. Altres relats, aparentment anteriors, ens presenten la creació de l’univers de la mà dels tres déus suprems:  “Quan An1 , Enlil2 i Ea3 , els Grans déus, Van planificar el cel i la terra...” O bé, s’explica com el cap de la dinastia divina, An, va crear el Cel i el gran savi, Ea, va crear la resta: “Quan An va engendrar el cel I Ea va fundar la terra...” Encara trobem un altre relat, més antic, que es presenta la creació d’una manera diferent. Ho fa en forma de cadena. Explica que An només va crear el primer element, el cel, que a la vegada va crear el segon, la terra, i així successivament. Diu així: “Quan An va haver creat el cel, Quan el cel va haver creat la terra, Quan la terra va haver creat els rius, Quan els rius van haver creat els rierols...” Aquestes variacions estan totes acceptades com a part del sistema religiós mesopotàmic, que es considera com una doctrina precisa i inequívoca.

1.2. Els Babilonis

Els babilonis van heretar la concepció de l’Univers dels sumeris. Cap a l’any 3000 a.C. creien que l’Univers va sorgir d’un element únic, l’aigua, i el concebien com a una espècie d’ostra plena d’aquest element, amb la Terra al centre, surant. La Terra, plana i amb forma de disc, tenia una muntanya central i una serralada que la vorejava. Tot això estava envoltat per una sèrie de cúpules, a dalt, trobem dos cúpules de Cel i la cúpula del les estrelles, on també es situava el Sol i la Lluna. A sota de la Terra, trobem la de Apsû (aigua dolça) i la de la mort. Tant a dalt com a baix es trobaven les aigües primordials, que a vegades es filtraven i produïen la pluja i els rius. Els agricultors babilonis, davant la necessitat de preveure les estacions de l’any, van estudiar els moviments del Sol i de la Lluna i, d’aquesta manera, van poder crear el seu calendari (el primer de la història). Van dividir els dies en mesos, van designar com a principi de cada mes el dia següent de la lluna nova, així van predir que la durada del mes lunar era una mica més de 29 dies i mig (29 dies, 12 hores, 44 minuts i 2 segons). Aquests mesos es van agrupar en grups de dotze mesos lunars (formant un any) que en total sumen, aproximadament, 354 dies. AAleshores .

1 El pare dels déus. Exemple de déu ociós, nominalment és el cap del panteó malgrat que no eexerceix 

2 Déu que exerceix el poder executiu a l’assemblea divina, de caràcter despietat i imprevisible.

3 També denominat Enki, germà de Enlil I fill de An. La seva missió era la de crear els homes.  per ajustar l’any lunar a l’any solar, el rei afegia de tant en tant un any de 13 mesos. Fins al segle VI a.C. aquests afegitons no van ser regulars, però a partir del segle V a.C. els van aplicar regularment, concretament,  afegitons cada 19 anys. Per fer aquests càlculs es van basar en el cicle de Metó, que havia observat que 235 mesos lunars, és a dir, 19 anys i 7 mesos, corresponien a 19 anys solars. Els babilonis també van ser els primers en estudiar els eclipsis, en dividir el dia en 24 hores i en descriure les constel·lacions.

 1.3. Els egipcis

Egipte va ser una gran civilització que va sorgir de la unió dels territoris situats en les riberes mitjanes i baixes del riu Nil, aquesta unificació va començar prop del 3150 a.C. i es van desenvolupar durant els 3000 anys següents, fins l’arribada dels romans. La cosmogonia de la cultura egípcia era variable i depenia de l’àrea d’Egipte on es centrés, ja que a cada localitat es donava importància a un déu diferent. Per aquest motiu, exposarem els punts en comú que tenien totes. La cultura egípcia ens presenta el principi com un lloc on no hi havia res, excepte Nun4 , que era considerat el Caos i es presentava com un oceà turbulent de sexe masculí infinit. Cap soroll, cap llum, només silenci, tenebres i buit. Abans de que l’Univers existís només hi havia això, que era anomenat: “aigües còsmiques”. “Quan el cel no havia nascut, quan els homes no havien nascut, quan els déus no havien sigut il·luminats i inclús la mort no havia nascut”. Dins d’aquest oceà s’allotjava un gran poder i partícules a l’espera de la creació. Un dia, dins d’aquest oceà es va produir una mutació de la qual va aparèixer el déu Horus considerat el Demiürg6 . Horus va començar a crear el seu propi cos tangible, és a dir, es va crear a ell mateix. És per això que en els textos egipcis com el “Llibre dels morts” apareix: “Ha vingut a la Vida per sí mateix, sense pare ni mare”. Del centre de l’oceà va aparèixer un gran turó, en el qual es va posar Horus . A continuació va volar cap a tots els costats alhora, creant l’ordre a l’Univers. Però aquest univers no era del tot segur, existien forces que amenaçaven en tot moment pertorbar el món organitzat. Es creia que  Nun (Nuu). Oceà celestial abstracte i caòtic que va crear els deus egipcis.  Fragment extrets dels “Textos de les piràmides”, gravats en les piràmides que recullen les teories de la creació procedents de la tradició oral. 6 Déu creador del món.  Recordem que aquest déu era considerat un falcó, per tant, podia volar. cada nit el Sol es submergia en el Nun i, al alba, tornava a renéixer victoriós després d’haver guanyat a la serp AApep. Per aquest motiu, els egipcis pensaven que qualsevol nit el caos podia apoderar-se del món, si alguna vegada el Sol perdia la lluita contra Apep. D’aquesta manera, s’explica perquè la cultura egípcia estava plena de rituals, ja que resaven per intentar preservar l’equilibri. A partir d’aquest punt la història es torna una mica confusa, es separa en petits cultes locals que entenen la creació de diferents maneres. Les més rellevants són la de la regió d’Heliopolis, on el déu suprem era Atum-Ra que regnava conjuntament amb vuit déus més formant la Enéada9 ; la de Menfis considerava més important al deu Ptah; en a Tebes el déu Amón era la gran divinitat i, per últim a Hermopolis, on el déu Tot i la Ogdóada eren els més destacats. Cal dir que els egipcis van intentar cercar un calendari més exacte, basant-se en l’any solar astronòmic. Van dividir l’any en 12 mesos de 30 dies (360 dies en total) i per completar l’any afegien 5 dies que no pertanyien a cap mes. També, van dividir l’any en tres estacions de quatre mesos: la primera, anomenada Akhet (inundació); la segona, Peret que significava “sortida de les terres de l’aigua” i la tercera Shemú (falta d’aigua). ·Les tres estacions per a la cultura egípcia Com que l’any solar té 365 dies i un quart, l’any solar i l’any egipci s’anaven desfasant de tal manera que al cap de 1456 anys tornaven a coincidir. Però, això no influenciava en la curta vida d’una persona, ja que aquest desfasament era inapreciable.

 1.4. L’Índia

D’Egipte viatgem ara una mica més a l’orient i arribem a l’Índia. En aquest territori es va desenvolupar el que coneixem com la cultura de la vall de l’Indus, la qual va tenir el seu esplendor cap a l’any 3300 a.C. Al cap d’un temps, durant el 1500 aC, la civilització índia va Apep era una gran serp que encarnava el mal espiritual i els poders de l’obscuritat. Cada nit lluitava contra el Sol, que solia estar en la forma de Horus o Ra. Es representada com una serp amb molts plecs i a cadascú d’aquests tenia un ganivet clavat.  Grup de nou deïtats, de la qual una era la principal i la resta eren els seus assistents. La més important era la enèada helipolitana que comprenia al deu principal Atum-Ra i els seus assistents: Shu i Tefnut, els seus fills Geb i Nut, i els seus néts Osiris, Isis, Set i Neftis. Grup de vuit deus i deeses.

Es tractava de quatre deus i les seves dones, tots subordinats al deu Tot. Inundació. Akhet. Finals d’estiu i tardor. Època de llaurar. Peret. Hivern i principis de primavera. Recol·lecció. Shemú Finals primavera i principi d’estiu. rebre la invasió dels aris vèdics i amb ells varen aparèixer els Vedas i la religió vèdica, basada en aquests llibres. Per explicar la cosmogonia d’aquesta cultura, aquesta vegada, procediré diferent. En primer lloc us convido a llegir unes estrofes de l’Himne de la Creació del Rig Veda i, a continuació, faré un anàlisi. No hi havia inexistència ni existència, llavors. No existia l'atmosfera ni el cel que està més enllà. Què estava ocult? On? Protegit per qui? Hi havia aigua allí insondablement profunda? No hi havia mort ni immortalitat llavors.  Cap signe distingia la nit del dia. Un solament respirava sense alè pel seu propi poder. Més enllà d'això gens existia. En el principi la foscor amagava la foscor. Tot era aigua indiferenciada. Embolicat en el buit, esdevenint, aquest un va sorgir pel poder de la calor. El desig va descendir sobre això en el principi, sent la primera llavor del pensament. Els savis, buscant amb intel·ligència en el cor, 15 van trobar el nexe entre existència i inexistència. La seva corda es va estendre a través. Hi havia un a baix? Hi havia un a dalt? Hi havia procreadors, hi havia potències. Energia a baix, impuls a dalt. 20 Qui sap realment? Qui pot proclamar aquí d'on procedeix, d'on és aquesta creació? Els déus van venir després. Qui sap, llavors, d'on va sorgir? Aquesta creació d'on va sorgir?  Potser va ser produïda o potser no. El que la vigila des del cel més alt, ell només ho sap. O potser no ho sap. -Himne número 129 del Rig Veda- 11 Són els quatre textos més antics de la literatura índia, cadascú d’aquests conté “Mantras” (oracions) i “Bráhmana” (explicació de com fer ceremonies). 8 D’aquest fragment podem saber que en el principi creien que res existia i que tot existia a la vegada (Vers 1). Tenien dubtes sobre aquest moment, es pregunten si en aquells instants hi havia alguna cosa oculta o no. Durant les estrofes següents (la segona i la tercera) es planteja la oposició del “no res” i “alguna cosa”, i poc a poc, es va veient que aquesta cosa que sorgeix és un ésser primordial que estava en un estat latent (“respirava sense alè pel seu propi poder”), i gràcies al poder de la calor passa a un estat més actiu. A continuació, les estrofes 4 i 5, estan escrites en un to misteriós i obscur, ja que d’aquell instant es coneix molt poc. Només els savis (coneguts com “Kavi”) que tenen un gran poder espiritual, poden explicar com va ocórrer. Seguidament, d’aquell ésser que era neutre apareix l’energia femenina i l’impuls masculí, que desembocarà en la creació dels déus. És també important com, en l’última estrofa, es considera la possibilitat de que l’Univers hagi existit per sempre. No ho sabem, no ho podem preguntar als déus, perquè van aparèixer després, només és possible que ho sàpiga el ser suprem que tot ho vigila. Fins aquí és el que hem pogut extreure de l’Himne de la Creació, però la cosa no acaba aquí perquè amb això encara no s’havia format l’Univers tal i com és ara. És per això que acabaré d’explicar aquest pas amb un petit resum del pensament que es té sobre l’origen. El déu que es va formar, quan hem dit que l’energia i l’impuls van formar els déus, va ser Brahma. Juntament a aquest es va crear el que s’anomena Ou Primigeni, utilitzat per moltes religions com l’origen de tot. Brahma va dividir l’ou i va formar el Cel i la Terra. Això estava dins d’un espai tancat, contingut pels anells de Sheshu, que era una cobra negra. En el fons, havia un mar de llet en el qual nedava una gran tortuga, sobre la que es recolzaven quatre elefants, cadascun mirant cap a un punt cardinal. A la vegada, aquests animals sostenien a les seves esquenes la Terra, formada per un disc simètric on hi havia una gran muntanya central, anomenada Meru. A la part alta d’aquesta muntanya havia un gran foc que al girar al voltant de la muntanya formava el dia i la nit. Aquí podem observar com la cobra negra (Sheshu), envolta l’univers. A dins hi ha un mar de llet en el qual neda una tortuga que porta quatre elefants que, a la vegada, sostenen la Terra. També es reflecteix la gran muntanya (Meru). 

1.5. La cultura xinesa

Seguint en el continent asiàtic, trobem un gran país amb una gran història. Aquest és el cas de Xina, que en el tema de l’origen de l’Univers té una cosmogonia bastant definida que es repeteix en diferents llibres sagrats12 . Aquesta explica que l’Univers es va formar per una divinitat primordial anomenada Pangu (P’an-ku). La història ens relata que Pangu va néixer del Yin i el Yang13, dintre d’un Ou Primordial i que va estar divuit mil anys creixent fins que, es va sentir sufocat i va trencar l’ou. Això va produir que la llum i les parts lleugeres de l’ou ascendissin per formar els cels i les parts més pesades van enfonsar-se formant la terra. En aquest moment, Pangu es va posar dempeus, just enmig de les dues parts per impedir que es tornessin a unir. Pangu, aguantant amb les mans el cel i amb els peus la Terra, va anar creixent (3 metres al dia) i al cap de divuit mil anys més, el cel i la Terra estaven tan allunyats que es van poder solidificar i quedar estables. Més tard, Pangu va morir i el seu alè es va transformar en el vent i els núvols, la seva veu en trons, el seu ull esquerre en el sol, el dret en la lluna i el pèl en les estrelles. El seu cos i els seus membres van formar 5 muntanyes, la seva sang l’aigua, les venes en camins, els músculs en camps i la seva suor, en pluja.

1.6. La civilització Maia

A continuació, ens detindrem en aquesta civilització que tant hem sentit a parlar durant l’any 2012. Doncs, primer de tot, cal dir que tots el llibres maies van ser cremats amb l’arribada dels espanyols, concretament a causa de l’anomenat “Auto de Fe de Maní”, on el sacerdot Diego Landa va organitzar la matança dels cacics maies i la posterior crema del material religiós. Per sort un llibre es va poder conservar gràcies a uns sacerdots, aquest és el Popol Vuh, en el qual trobem les llegendes de la creació. Bàsicament, la cosmogonia maia ha arribat a nosaltres a través d’aquest llibre i per algunes ceràmiques policromades. La idea dels maies era que en el principi existia un estat d’immobilitat i calma, tal i com podem apreciar en les primeres paraules del Popol Vuh: “Aquesta és la relació de com tot estava en suspensió, en calma, en silenci; tot immòbil, callat i buida l’extensió del cel. No havia cap home, ni cap animal, ocell, peix, cranc, arbre, pedra, cova, herba, ni bosc: Només existia el mar i el cel.” Ens explica que només existia el mar (en calma) i el cel, no hi havia res que es mogués, només aigua en repòs, mar afable i tranquil. A continuació ens introdueixen els déus:  Xu Zheng (Història de Pangu), Ge Hong (Descriu a Pangu) i Ouyang Xun (Parla de Pangu).  Són les dues forces fonamentals oposades i complementàries, que es troben en totes les coses. El Yin representa la feminitat, el fred, la humitat i blandura. El Yang representa la masculinitat, l’activitat, la calor, la sequedat, duresa... “Només el Creador, el Formador, Tepeu i Gucumatz, els progenitors, estaven en l’aigua rodejats de claredat, estaven ocults sota plomes verdes i blaves, és per això que se’ls anomena Gucumatz.” D’aquesta manera apareixen els déus creadors Tepeu i Gucumatz, que acte seguit es van posar a conversar i van pensar en com transmetre la seva herència, així que van decidir que crearien uns éssers que serien capaços d’adorar-los. Primerament, van crear el “Cor del Cel” que va ser anomenat Huracà, Déu que ajudarà a formar l’univers. Acte seguit, els tres, es van posar a treballar en la construcció de la Terra, amb el naixement de la matèria d’on van sorgir de l’aigua grans muntanyes, turons, planes, rius i boscos. A continuació van crear els primers animals: ocells, gats, serps i escurçons. Però els creadors, com buscaven uns éssers que els lloessin, van preguntar “Digueu els vostres noms”. Però com els animals no parlaven, els déus es van enfadar i van buscar altres formes de vida. Per crear els humans van provar de fer-los de fang, però no podien caminar, ja que s’enfonsaven. Després van intentar-ho amb la fusta, però era massa dura i no tenien ànima, així que aquests dos tipus d’humans van ser eliminats amb un diluvi. L’últim intent va ser amb una massa de blat de moro groc i blanc, barrejat amb la sang de la serp. D’aquesta manera es van crear quatre homes i les dones van ser creades a partir del seu home corresponent. Cada parella parlava en un idioma diferent, i per aquesta raó es van separar, formant així, les quatre tribus maies que van existir. Un fet interessant és que els creadors van preguntar a aquests humans com es sentien. Els humans, molt correctes, van contestar que estaven molt agraïts, ja que podien conèixer tot. Això no va agradar als Creadors i van velar els seus ulls “així com es vela un mirall quan és bufat”, d’aquesta manera els humans van perdre la saviesa i la ciència.

2. Grècia. L’inici de la filosofia.

Fins ara, les cultures anteriors, havien tingut una cosmologia mitològica, és a dir, explicaven l’origen de l’Univers mitjançant històries on participaven éssers sobrenaturals. Però ara, a Grècia, apareix una nova, la cosmologia astronòmica. Aquesta és la que es basa en la realització d’observacions i un tractament d’aquesta informació d’una manera racional, és a dir que es deixen de banda els mites16 i s’intenta buscar el logos17 . Aquest pas significa el naixement de la filosofia. Va aparèixer a finals del segle VII a. C., en les colònies fundades pels jònics18 en la costa oest de l’Àsia Menor, el que avui és Turquia. 14 Déu. Més conegut amb el nom de Kukulkán. Va ser el creador de tot juntament amb Tepew (Tepeu). Déu del vent, la tempesta i el foc. Va ser un dels déus que va participar en la creació. Narracions que tenen com a protagonistes els déus i els herois.  Explicació racional, basada en proves i raons. Eren un poble de l’antiga Grècia, que després de les invasions dòriques van emigrar als territoris de l’Àsia Menor. 11 El primers filòsofs els trobem a Milet, aquests són Tales, Anaximandre i Anaxímenes.

2.1. Tales de Milet (630 – 545 aC)

Va iniciar la indagació racional sobre l’Univers i va fundar l’escola jònica de filosofia. Es va convertir en un savi de l’època per predir un eclipsi de Sol l’any 585 aC, per inventar un mètode per calcular l’altura d’una piràmide a partir de l’ombra que projectava, per calcular la distància a la qual es trobaven els vaixells de la costa i per enunciar el teorema que porta el seu nom. Tales va plantejar que l’element que formava tot l’univers era l’aigua, ja que la terra descansa sobre aigua i perquè aquesta és necessària per a la vida. La seva visió del món era que aquest era un disc pla que surava en un mar infinit, per damunt hi havia també aigua (així s’explica la pluja) i el Sol, la Lluna i els estels eren vapor incandescent que navegaven al voltant de la Terra.

 2.2. Anaximandre (611 – 546 aC)

Anaximandre va ser alumne de Tales i se’l coneix per mesurar els solsticis i els equinoccis, per determinar la distància i la mida de les estrelles i per dissenyar el primer mapa terrestre. Per la seva banda, va afirmar que el principi (l’essència de tot) és una substància indeterminada i infinita anomenada àpeiron. D’aquesta matèria sorgeixen totes les altres coses, tot surt de l’àpeiron i tornarà a ser-ho (formant una espècie de cicle). Així, en la cosmogonia d’Anaximandre, podem observar com, en el principi, només existia l’àpeiron (indefinit). En aquesta substància es va produir un remolí, que va provocar que els elements es comencessin a diferenciar. Primer va aparèixer la calor i el fred (flama i aire humit), en el centre, per condensació, es crea la terra. A continuació la flama esclata en cercles que formen les estrelles. Anaximandre va imaginar que la Terra era un cilindre, que el seu diàmetre era tres vegades més gran que l’altura, immers en l’aire. També creia que el cel era una esfera, en la qual el Sol i les estrelles només eren forats en d’aquesta esfera, que permetien veure el foc del darrere. Així tot està format per terra, aigua, aire i foc. Aspecte del primer mapa del Món, dissenyat per Anaximandre. 

2.3. Anaxímenes (585 – 524 aC) Va ser deixeble d’Anaximandre i va afirmar que l’origen de totes les coses (arché) era l’aire. Deia que aquesta substància es transformava en les demés coses a través de la rarefacció (disminució de la densitat d’un cos gasós) que formava foc i per la condensació, que formava vent, núvols, aigua, terra i pedres.

2.4. Heràclit d'Efes (535 - 484 aC)

Va proposar com a substància primordial el foc, element etern que està en constant transformació i és per això que el món no deixa de patir canvis. Heràclit va plasmar aquest pensament de canvi en diversos aforismes que conservem, com el famós “Panta Rei” (Tot canvia) o la seva cita que diu “Un home no es pot banyar dos cops en el mateix riu”, ja que tot està en canvi continu (Ni el riu ni l’home seran els mateixos el segon cop). També va dir que aquests canvis no eren caòtics, sinó que obeeixen a una llei (logos) que només els savis coneixen. Si seguim la història, en aquest moment els territoris de l’Àsia Menor van ser envaïts per els perses i els filòsofs van haver de traslladar-se a Itàlia i Sicília. En el Sud d’Itàlia es van desenvolupar avenços amb Pitàgores i un grup de seguidors, que en conjunt els anomenem “pitagòrics”.

2.5. Els pitagòrics

 Aquests creien que el cosmos es basava en una estructura matemàtica. Van afirmar que l’univers estava “fet” de nombres en harmonia. Pensaven, per primera vegada en la història, que la Terra i els cossos celestes eren esfèrics i es movien en trajectòries circulars, ja que l’esfera i el cercle eren perfectes.

En l’univers s’imaginaven que en el centre hi havia una bola de foc al voltant de la qual giraven la Terra, la Lluna, el Sol, els cinc planetes coneguts i el cel dels estels fixos. Llavors, eren 9 elements, els que giraven. Però per als pitagòrics el número 10 tenia propietats màgiques, així que es van imaginar un planeta invisible “l’ Antiterra”.

Cal dir que aquest grup va arribar a formar una secta quasi religiosa. Va arribar a tant que Pitàgores, es mantenia ocult darrere d’una cortina de manera que només s’escoltava la seva veu. Dins del grup es van crear prohibicions com la d’anar calçat, portar vestits de cotó i menjar carn, peix, faves i vi.

Els poders màgics de Pitàgores A Pitàgores se li van atribuir miracles i poders màgics. Aquests varien segons la biografia, es deia que podia aguantar llargs períodes de temps sense menjar ni beure i que podia estar en diversos llocs a la vegada, com testifiquen les histories que afirmen que va ser vist a la mateixa hora en dues ciutats diferents allunyades. Altres històries parlen de la cuixa d’or que tenia i la relacionen amb el seu pare mitològic, Apolo. També era endeví: es diu que va profetitzar terratrèmols, va advertir l’arribada d’un cadàver en un vaixell i va ser capaç de predir les captures d’uns pescadors. Es diu que la seva paraula era curativa, no falten les històries que diuen que va sanar cossos i ànimes utilitzant la poesia i la música. Llegendes més exagerades el presenten curant la pesta. 

Al voltant de la figura de Pitàgores existeix un cúmul d’incerteses. Molts filòsofs creuen que mai va existir i és un personatge inventat pels pitagòrics, per tal de fomentar la seva mena de “religió”.

2.6. Parmènides d’Elea (515 – 440 aC) Va fer que la qüestió de l’origen de l’univers prengués una direcció totalment diferent. Parmènides creia que a partir d’una realitat era impossible que sorgís la pluralitat. Si suposem que en el principi només existia l’aigua, Parmènides deia que aquesta no es podia transformar en un altre element. Allò que no existia en l’origen, no es pot originar. D’aquesta manera Parmènides va fer abandonar del monisme als filòsofs posteriors i fer que entressin al pluralisme.

2.7. Empèdocles (493 – 433 aC)

Pensava que l’univers procedia de la combinació i separació de quatre elements: foc, aire, aigua i terra. Les forces que feien possible barrejar o disgregar aquests elements eren la d’atracció i la de repulsió, que va anomenar amor i odi.

2.8. Anaxàgores (500 – 428 aC)

Va afirmar que tot l’Univers estava format per infinites classes de llavors (partícules). Cadascuna d’aquestes contenia, en diverses proporcions, totes les altres. Així s’explicava com al menjar pa, el nostre cos podia crear carn. El pa estava format per moltes llavors de “pa”, que com cadascuna contenia, entre altres, llavors de carn, dintre del cos es pot crear carn i així engreixar-nos. no

D’aquesta manera creia que en l’origen totes aquestes partícules es trobaven mesclades en una massa compacta i massissa, però com s’explica que d’allò es formés cada ésser? Anaxàgores va recorre a pensar que un “enteniment” (intel·ligència ordenadora) va crear els éssers.

2.9. Demòcrit (460 – 370 aC)

Demòcrit, juntament amb el seu mestre Leucip, van crear l’atomisme. Pensaven que la matèria de l’Univers estava formada per àtoms separats pel “buit”. El concepte del buit era important perquè si no els àtoms no es podrien moure, creien que en aquest medi es podien desplaçar eternament. Per explicar l’organització van prescindir d’un déu i van atribuir-ho a l’atzar. A partir del segle V a.C, es va produir en el món grec un canvi important en els interessos intel·lectuals. Els temes relacionats amb la filosofia de la naturalesa i amb l’origen de l’univers van passar a un segon pla, i els pensadors es van inclinar per l’estudi de les qüestions relacionades amb l’ésser humà, l’educació, la moral i la política. Aquest canvi sovint s’anomena “gir antropològic”.

 2.10. Sofistes

Els sofistes van ser el conjunt de pensadors grecs que van sorgir a la segona meitat del segle V aC. Van ser els primers professionals de l’ensenyament i transmetien coneixements humanístics, entre els quals destacava la retòrica, política i moral. D’aquests sofistes hi va haver un que no era com els altres, aquest va ser Sòcrates.

 2.11. Sòcrates (470 – 399 aC)

Va ser un sofista diferent perquè no cobrava per ensenyar i perquè creia que es podia arribar a la veritat mitjançant un procés inductiu. El seu mètode es basava en la ironia, d’aquesta manera es demostrava que no es sabia res del tema i a continuació, el següent pas, la maièutica, en la qual s’arriba a la veritat mitjançant el diàleg. Sòcrates no va escriure res i va ser condemnat injustament per corrompre la joventut.

 2.12. Plató (427 – 347 aC)

Va ser el deixeble de Sòcrates i va ser el fundador de l’Acadèmia. Es va centrar en el camp de la política, concretament en la justícia. Plató i el seu deixeble Aristòtil, van rebutjar la teoria mecanicista de Leucip o Demòcrit perquè pensaven que d’aquesta manera el coneixement de la naturalesa seria impossible, alhora també creien que l’ordre del cosmos no podia haver vingut del desordre. Així que, van creure en l’existència d’una intel·ligència ordenadora (Demiürg) que va construir l’univers a imatge del 15 món ideal. Aquest Demiürg no va crear la matèria, sinó que només la va ordenar, ja que aquesta ja existia. Una de les teories més importants de Plató és la de les Idees, que consistia en l’afirmació de que existeixen entitats immaterials, absolutes, immutables i universals que no depenien del món físic. En són exemples: la justícia, la bondat, les proporcions, la idea d’home... A partir d’aquestes idees es creen totes les coses del món físic (la realitat). Així Plató creia que existia un “món de les idees” i un “món físic”. Plató va afirmar que la forma dels astres havia de ser esfèrica, els seus moviments havien de ser circulars, el cosmos era esfèric i finit, la Terra era en el centre i els planetes tenen velocitats constants.

2.13. Eudox de Cnidos (390 – 337 aC) Va ser filòsof, astrònom, matemàtic i metge grec, deixeble de Plató. Va ser el primer a plantejar un model planetari basat en les matemàtiques. Afirmava que la Terra era el centre de l’Univers i que la resta de cossos celestes formaven part d’esferes concèntriques, és a dir, que al voltant de la Terra existeixen esferes que cadascuna contenia un planeta. Però com alguns astres tenen moviments complexos, va haver de recórrer a imaginar que hi havia esferes buides les quals afegien el seu moviment a les esferes anteriors. Els únics cossos que no necessitaven esferes addicionals eren les estrelles, ja que amb una única esfera ja era suficient. Eudox va estudiar que el Sol necessitaria tres esferes, la Lluna tres més i quatre per cada planeta conegut (Saturn, Júpiter, Mart, Venus i Mercuri), així en total hi havia 27 esferes (comptant la de les estrelles), amb el mateix centre que era la Terra.

2.14. Aristòtil (384 – 322 aC) Va ser filòsof, lògic i científic de l’Antiga Grècia, deixeble de Plató i mestre d’Alexandre el Magne. Va fundar la seva escola, anomenada Liceu. A diferència de Plató, Aristòtil era més realista i pensava que no calia duplicar la realitat. Les idees de les coses ja estaven en aquest món, com a formes o conceptes. D’aquesta manera el cos és la forma de l’ànima, i està substancialment unida amb aquest. Aristòtil pensava que el cosmos estava dividit en dues regions, la regió supralunar (el cel) i la sublunar (la Terra). La primera regió és perfecte i està formada per esferes d’èter amb moviment circular etern. Aquesta visió de l’Univers era molt semblant a la d’Eudox, que també creia en el sistema d’esferes, però en aquest cas Aristòtil va predir que hi havia 55 esferes i que aquestes eren mogudes per un motor immòbil (Déu). En el món sublunar hi predominen els canvis i està format per esferes dels quatre elements que es consideraven fonamentals, les esferes del foc i l’aire estaven situades a dalt, i les de la terra i l’aigua a baix. D’aquesta manera s’explica perquè quan llencem una pedra cau, ja que aquesta està buscant la seva esfera. El que passa amb l’aire o el foc és tot el contrari, ja que aquests pugen per “trobar” les seves respectives esferes, buscant el seu lloc natural.

 Alexandre el Magne va conquerir l’Imperi Persa i va fundar Alexandria, allà es va crear una mena d’universitat que és anomenada “Museu d’Alexandria” on van destacar tres astrònoms: Aristarc de Samos, Hiparc i Ptolemeu.

 2.15. Aristarc de Samos (310 – 230 aC)

Va ser un gran astrònom grec i va ser el primer a proposar el model heliocèntric del Sistema Solar, col·locant el Sol en el centre de l’univers conegut. Però per mala sort i perquè els complicats càlculs dels geocentristes semblaven “millors”, ningú el va creure i aquest model va quedar arraconat durant mil vuit-cents anys.

2.16. Hiparc de Nicea (190 – 120 aC)

Va fer diverses aportacions, entre les quals destaquem, el primer catàleg d’estrelles (amb 1080 estels fixos), la determinació de la durada de l’any solar de manera exacta, la divisió del dia en 24 hores d’igual duració (abans la duració dels dies variava amb les estacions), el descobriment d’una estrella i la invenció d’instruments com el teodolit. Aquest últim era un instrument per indicar posicions i magnituds, de forma que es podia saber si les estrelles morien o naixien, si es movien o si augmentaven la brillantor.

2.17. Claudi Ptolemeu (90 – 168 d.C)

La primera cosmologia consolidada. Va ser un astrònom, químic, geògraf i matemàtic. Va estudiar les diferents concepcions de l’univers d’Hiparc, Plató i Aristòtil i, basant-se en aquestes, va crear la seva. La seva intenció no va ser la de descriure la realitat, sinó trobar un sistema que pogués fer possible el càlcul. D’aquesta manera, en el seu llibre “Almagest” va exposar que la Terra es mantenia immòbil en el centre de l’Univers i el Sol, la Lluna i els altres planetes giraven al seu voltant. Fins aquí és molt simple, però si nosaltres observem el firmament podrem detectar que alguns planetes tenen moviments retrògrads, és a dir, que durant un temps van cap a una direcció i, de sobte, tornen enrere. Per solucionar aquest problema, Ptolemeu va introduir l’epicicle, és a dir, que el planeta gira al voltant de la Terra i a la vegada gira en un petit cercle. És aquest petit cercle el que s’anomena epicicle. Per entendre-ho millor, he fet una il·lustració. 17 Aquí podem veure que Júpiter gira en un epicicle i aquest, a la vegada, gira al voltant de la Terra. D’aquesta manera, hi ha zones on canvia la direcció del planeta, respecte la visió de la Terra (ex: fletxa vermella).

3. L’Edat Mitjana Després de la caiguda de l’Imperi Romà d’occident l’any 476 dC, els coneixements grecs d’astronomia es van transmetre cap a l’est i van ser recollits pels siris, indis i àrabs. Els astrònoms àrabs van recopilar catàlegs d’estrelles al llarg del segle IX i X, a més de desenvolupar taules del moviment planetari. Més tard, totes aquestes obres, serien reintroduïdes a Europa gràcies a l’Escola de Traductors de Toledo que va realitzar la traducció dels textos de l’àrab al llatí. Els treballs d’investigació i traducció d’aquesta escola van permetre que les ciències renaixessin a Europa, basant-se en les obres de l’Antiga Grècia. Durant tota l’Edat Mitjana va predominar la teoria geocentrista de Ptolemeu. A partir del segle XV van sorgir dubtes entorn d’aquesta teoria amb Nicolau de Cusa i Leonardo da Vinci que van qüestionar els conceptes de la posició central de la Terra. A partir d’aquí les noves teories s’inscriuen dins el Renaixement. Amb aquest resum es diria quasi bé tot el que va ocórrer en l’àmbit de l’Astronomia durant mil anys que dura aquest període històric. S’ha de tenir clar que durant l’Edat Mitjana els coneixements relacionats amb l’astronomia no van patir un retrocés, sinó que hi va haver un estancament a l’Europa cristiana entre els segles V i XV. Tot i això, cal destacar que en la cultura àrab van haver-hi progressos significatius. Com ja hem dit, durant l’Edat Mitjana als territoris cristians els intel·lectuals es caracteritzaven per una religiositat profunda. A partir d’aquesta idea dins el cristianisme distingim dos períodes: la Patrística (fins al segle VIII) i l’Escolàstica (del segle VIII fins al Renaixement). La primera destaca pel predomini del pensament dels anomenats “Pares de la Església” (escriptors eclesiàstics), entre els quals el més famós va ser Sant Agustí que va tenir una tendència al Platonisme i va dedicar la seva vida a buscar la veritat. L’Escolàstica va ser el mètode següent, aquest estava format per les grans escoles filosòfiques d’Europa, encara amb pensaments cristians, però que tenien una influència aristotèlica. Aquí va destacar Sant Tomás d’Aquino que va destacar al proposar cinc vies que demostraven que Déu existia.

3.1. La Patrística 4.1.1. Sant Agustí (354 – 430)

Va néixer a Tagaste, va ser professor de gramàtica i retòrica a Cartago, Roma i Milà i el seu objectiu era trobar la veritat. Per fer-ho va buscar-la en l’estudi, després en la secta dels maniqueus, més tard en l’escepticisme, en el Neoplatonisme i finalment es va fer cristià. Va escriure Confessions, obra autobiogràfica que parla de la seva visió del món i del seu concepte de Déu, i Civitate Dei, on compara la ciutat de Déu i el món dels homes, realçant la primera. Sant Agustí no creia en la ciència, pensava que no es podia treure cap profit de la investigació de la Naturalesa. D’aquesta manera, explica l’origen de les coses dient que Déu les va crear del no[1] res, seguint unes idees eternes. Deia que totes les coses són bones perquè han estat creades per Déu, d’aquesta manera el mal no és una substància sinó un defecte. Va exposar dos tipus de mals, el mal que l’home sofreix involuntàriament i el mal comés voluntàriament.

3.1.2. Dionís Areopagita

Va identificar un motor (impulsors) per a cadascuna de les nou esferes, que creia que havia (la de la Lluna, Mercuri, Venus, Sol, Mart, Júpiter, Saturn, estels fixos i Primum mobile21), així, pensava que eren mogudes per àngels, arcàngels, trons, virtuts...

3.1.3. Isidor de Sevilla

Creia que l’Univers tenia uns quants milers d’anys i que era limitat. Pensava que la Terra tenia forma de roda i que estava envoltada per oceans i més enllà de l’esfera dels estels, es trobava la mansió dels benaurats (afortunats).

3.1.4. Beda el Venerable (673 – 735) Va ser un monge benedictí que va viure al nord d’Anglaterra i que escrivia sobre temes físics, astronòmics i fisiològics. Creia que en l’origen, Déu va crear els quatre elements, la llum i l’home per a formar un món que tenia forma d’ou. D’aquesta manera la Terra estava situada al centre, com el rovell al centre de món; al voltant de la Terra es trobava l’aigua, com la clara envolta el rovell. Creia que per fora de la Terra es trobava l’aire, com la membrana de l’ou, i creia també que, envoltant-ho tot hi havia el foc, que tancava el món com la closca de l’ou. La Terra estava dividida en cinc zones de climes diferents i només l’hemisferi nord admetia la vida. Al voltant de la Terra creia en set cels: el de l’aire, l’èter, l’Olimp, l’espai igni, el firmament dels cossos celestes, el cel dels àngels i el de la Santíssima Trinitat.  Primer mòbil, és a dir, Déu.

 Fins aquí arriba l’etapa coneguda com a patrística de la que hem ressaltat les línies generals del pensament dels intel·lectuals més destacats. Tot seguit, en els territoris cristians, va seguir l’etapa coneguda com escolàstica. Abans, però, volem explicar els avenços que es van produir en la ciència aràbiga, que va començar als finals de la patrística i va perdurar durant l’escolàstica. Ja que, com vam dir més enrere, els territoris àrabs van ser els dels pocs que van progressar en la ciència durant l’Edat Mitjana.

 3.2. La ciència islàmica

En la introducció a l’apartat de l’Edat Mitjana vam dir que els clàssics grecs, després de la Caiguda de l’Imperi Romà d’Occident, es van traslladar als territoris àrabs, fet que va fer que es conservessin. Després van tornar a ser recuperats quan es va fundar l’Escola de Traductors de Toledo (durant els segles XII i XIII). La ciència àrab va fer avenços en el món de la física, l’òptica, l’alquímia, la medicina i l’astronomia. Ja sigui per precisar l’orientació de la Meca, com per saber el mes del ramadà, les hores d’oració o per tenir informació astrològica (ex: si guanyarien una guerra) la cultura àrab va trobar la resposta al cel. Amb aquests objectius van estudiar els moviments celestes i van fabricar instruments com l’astrolabi o el quadrant. Amb la informació que obtenien fabricaven taules astronòmiques (en les que es trobaven les posicions i els moviments dels cossos celestes) i catàlegs d’estrelles. La història de la ciència àrab va començar a partir del 750, quan els califes es traslladen a Bagdad i van convertir-la en la capital de la ciència on van construir una escola de traductors i un observatori. Aquí es van traduir a l’àrab els clàssics grecs. D’aquesta manera, tots els avenços grecs van ser assimilats pels àrabs, que van començar a fer comentaris sobre les obres, per exemple, de l’obra d’Aristòtil. En aquesta ciutat, es van construir també les primeres taules astronòmiques i es va inventar l’àlgebra i els algoritmes. L’astrònom més important va ser Al-Battani (858 – 929) que va néixer a Mesopotàmia. En el camp de les matemàtiques va descobrir les relacions trigonomètriques, que encara avui s’utilitzen. En astronomia va calcular amb precisió la duració de l’any solar, va descriure la inclinació de la Terra i va observar eclipses. Després de la invasió dels àrabs de la península Ibèrica, durant el segle XI, l’activitat científica es va traslladar a Còrdova i Toledo, on es va continuar amb les observacions. Amb el temps nous astrònoms van crear noves taules astronòmiques cada vegada més precises.

Per acabar, citarem a Averrois (Ibn Ruixd), que va néixer a Còrdova al 1126. Va ser molt important per fer comentaris de les obres d’Aristòtil i Plató. Va estudiar, a través de la filosofia, l’Alcorà i va negar la immortalitat de l’ànima i va afirmar l’eternitat del món, fets que van fer que fos perseguit.

3.3. L’escolàstica (VII –renaixement)

Durant aquest període, l’explicació de l’origen de l’Univers i de la forma d’aquest es va mantenir intacte ja que el pensament continuava sent cristià. En comptades ocasions es va intentar donar alguna explicació que es desviava una mica, com la que va fer Thierry de Chartres. Va exposar que l’Univers estava format per quatre esferes, una de terra, una d’aigua, una d’aire i l’última de foc, que tenien ànima pròpia. Dins l’ordre dels dominics va destacar Sant Tomàs d’Aquino (1225 – 1274), que creia en dos camins per arribar a la veritat: el de la fe i el de la raó. Això va ser un gran pas, ja que va obrir les portes al raonament. Més tard, amb Guillem d’Ockham i el seu principi de la “navalla”, afirmava que la teoria més simple té més possibilitats de ser correcta. Va fer abandonar les teories aristotèliques per endinsar-se en les de la inèrcia, que creien que Déu va impulsar els cossos celestes i com que en l’espai no hi ha resistències, el moviment perdura. En resum, durant aquesta època, encara es creia en la cosmologia ptolemaica, ja que és la que més s’assembla a l’estructura de l’Univers relatada a la Bíblia. Les úniques variacions que hi havia era si tot ho mou Déu o les criatures angèliques que Ell ha creat.

4. El Renaixement i Revolució científica.

4.1. L’Heliocentrisme de Nicolau Copèrnic (1473 – 1543) Va ser un home polifacètic: matemàtic, astrònom, jurista, físic, clergue catòlic, governador, administrador, líder militar, diplomàtic i economista. Això no era un fet singular. Recordem que estem al Renaixement, època contemporània a Leonardo da Vinci o Miquel Àngel, grans humanistes que es caracteritzen pels seus amplis coneixements. Per a Copèrnic, l’astronomia era una de les activitats que desenvolupava en paral·lel a les tasques de la canongia. Durant aquella època el sistema ptolemaic passava per dificultats i les idees d’Aristarc de Samos tornaven a ressorgir. Per aquestes i altres raons, Copèrnic va publicar dos petites edicions de la teoria que tenia en ment, per tal de veure com seria rebuda. Va rebre crítiques, per això va endarrerir la publicació de l’original, i ho va fer poc abans de la seva mort. El seu model es basava en l’heliocentrisme, és a dir, que el Sol ocupa el centre i al seu voltant orbiten: Mercuri, Venus, Terra, Mart, Júpiter i Saturn. Harmonia Macrocosmica, Andreas Cellarius (1708)

 Afirmava que la Terra girava sobre si mateixa una vegada al dia, i que una vegada a l’any donava una volta completa al voltant del Sol. També deia que la Terra, tenia l’eix de gir inclinat. D’aquesta manera s’explicaven amb facilitat la retrogradació dels planetes i les estacions. Encara que fos diferent a la cosmologia anterior, mantenia principis d’aquesta, com la idea de les esferes dintre de les quals es trobaven els planetes i les estrelles, considerava les òrbites circulars i va seguir creient en l’existència d’epicicles. En un primer moment aquesta teoria no va ser acceptada perquè li mancaven fets pràctics que ho corroboressin. D’això s’encarregarà Galileo més endavant, però en poc temps la teoria va començar a ser acceptada per alguns filòsofs com: Bernardino Telesio, Giordano Bruno i Tommasso Campanella, que van donar suport a la teoria. Però la cosa no va ser fàcil, Giordano Bruno, per exemple, creia en el model copernicà i, a més, creia que l’Univers era infinit, que hi havia infinits mons i que no havia un centre concret. Aquesta teoria és molt semblant a la que predomina a l’actualitat, però per a Bruno va suposar el càstig brutal de morir en la foguera per part de la Santa Inquisició.

4.2. Galileo Galilei (1564 – 1642)

Va néixer a Pisa i va ser astrònom, filòsof, matemàtic i físic. Entre les seves aportacions trobem la millora del telescopi, la primera llei del moviment, observacions astronòmiques (com el descobriment de les llunes de Júpiter, les taques del Sol, el càlcul de l’alçada dels cràters de la lluna...) que van recolzar el model copernicà. Després de publicar Sidereus Nuncius, llibre amb totes les proves que recolzaven el nou model, va ser cridat a Roma i va ser obligat a abjurar de les seves doctrines, Galileo, vell, quasi cec i atemorit va haver de retractar-se si no volia acabar com Giordano Bruno. 5.3. Johannes Kepler (1571 – 1630) Va néixer a Weil der Stadt (Alemanya) i va ser clau en la revolució científica per les seves aportacions a tres àmbits diferents: Astronomia (va crear tres lleis que predeien els moviments dels planetes al voltant del Sol), en Matemàtiques (per desenvolupar un sistema infinitesimal) i en Òptica (per formular la Llei fonamental de la Fotometria). Kepler va fer descobriments molt importants, que tot seguit explicarem, però cal dir també, que les dades que va utilitzar per extreure les conclusions eren d’un company: Tycho Brahe. Aquest va néixer al 1546, va ser un astrònom danés que és considerat el millor observador del cel. Va realitzar unes mesures de Eppur si muove (I tanmateix, es mou) Va ser la polèmica frase que es diu que Galileo Galilei va murmurar després d’abjurar de la visió heliocèntrica del món davant del tribunal de la Santa Inquisició. Tot i que estudis recents han demostrat que va ser una invenció de l’escriptor Giuseppe Baretti, aquesta frase s’adequa perfectament amb l’actitud de Galileo enfront l’Església.

posició dels planetes i mesures del moviment de Mart, que (quan va morir Tycho Brahe) van ser utilitzades per Kepler i van ser essencials per a les tres lleis de l’astrònom alemany.

4.3.1. Les tres lleis de Kepler

És el descobriment pel qual es recorda a l’autor, són tres lleis que descriuen el moviment dels planetes al voltant del Sol.

1a llei. Tots els planetes es desplacen al voltant del Sol descrivint òrbites el·líptiques i no circulars (com es pensava).

2a llei. Diu que el vector que uneix el planeta amb el Sol escombra àrees iguals en temps iguals. Aquesta llei explica perquè els planetes es desplacen més ràpidament quan passen a prop del Sol que quan estan lluny.

3a llei. És una fórmula matemàtica que diu que el quadrat del període (T) del planeta, és a dir, el temps que triga a fer una volta al Sol, és proporcional al cub de la distància mitjana de la òrbita del planeta (d). Llavors tenim: On T és el període, els anys que el planeta triga a fer la volta al Sol; d és la distància mitjana, recordem que són òrbites el·líptiques, així hem de mesurar el punt més allunyat (afeli) i el punt més a prop del Sol (periheli) i fer la mitjana. Per últim, la K és una constant donada pel cos que crea el camp gravitatori. Amb aquesta llei podem calcular la distància d’un planeta al Sol si es coneix el seu període.

4.4. René Descartes (1596 – 1650)

Va néixer a La Haye (França) i va ser filòsof, matemàtic i físic. Va tenir molta importància en la geometria analítica (coordenades cartesianes) i en la filosofia moderna. La seva cosmologia es va basar en dos principis: la inexistència del buit (l’univers és ple de matèria en forma de partícules en moviment) i la conservació del moviment (Déu va donar el primer moviment i aquest s’ha anat intercanviant, sense destruir-se ni crear-se de nou). Seguint aquests principis, creia que els planetes giraven al voltant del Sol perquè estaven dintre d’un remolí.

4.5. Sir Isaac Newton (1642 – 1727)

Va néixer a Woolsthorpe (Anglaterra), va estudiar a Cambridge i va ser físic, filòsof, teòleg, inventor, alquimista i matemàtic. Va realitzar molts estudis i treballs, però els que més importància han tingut són els de la llei de la gravitació universal, les lleis de la mecànica clàssica que porten el seu nom “3 lleis de Newton”, els avenços en l`àmbit de la llum i de la òptica, el desenvolupament del càlcul matemàtic i la invenció del telescopi reflector. Newton era una persona tímida, retreta i rara, cosa que va fer que es fes alguns enemics com: Hooke i Leibniz. La seva obra més important és Philosophiae Naturalis Principia Mathematica coneguda com “Principia”. Aquí s’exposa la teoria gravitatòria i les lleis de la dinàmica. La teoria de Newton va néixer quan l’autor es va preguntar quina era la força que impulsava els planetes a girar al voltant del Sol. Newton va estar estudiant com podia un planeta orbitar, després d’alguns càlculs va extreure que hi havia d’haver una força centrípeta que actués sobre el cos i que l’empenyés cap al centre de l’el·lipse (és a dir, el Sol). Poc temps després Newton va poder deduir que aquesta força és directament proporcional a les masses (planeta i Sol) i inversament proporcional al quadrat de la distància que els separa. D’aquesta manera tenim la llei de la gravitació universal: On F és la força de gravetat, M i m les masses dels cossos, d la distància que els separa i G la constant de gravitació (6,67 · 10 -11 N · m2 /kg2 ). Amb aquesta fórmula s’expliquen les òrbites dels planetes, perquè hi ha marees i perquè els objectes cauen, com la mítica poma que li va caure a Newton, cosa que li va fer pensar en una força que tenen els cossos amb massa: la Gravetat. Com hem exposat més a dalt, en el mateix llibre “Principia” també es van publicar les tres lleis del moviment. Aquestes tres lleis són molt conegudes però, per si de cas, farem un resum. La primera llei ens diu que si sobre un cos no actua cap força o si aquestes es compensen, l’objecte es mantindrà en repòs o en velocitat constant. La segona llei és la que exposa que quan una força actua sobre un objecte, aquest es posa en moviment i accelera o desaccelera la seva trajectòria. D’aquesta manera tenim que la força és igual a la massa per l’acceleració (F = m · a). L’última llei és la d’acció i reacció, tal com indica el seu nom, al aplicar una força a un objecte, aquest produirà una força igual en direcció contrària.

4.5.1. Un univers infinit i estàtic Newton va deduir que, per aplicació de la llei de la gravitació, les estrelles també devien atraure’s les unes a les altres, i si fos així, haurien de dirigir-se totes cap a un mateix punt central. Com que això no és el que s’observa, va postular que l’univers estava format per un nombre infinit d’estrelles, distribuïdes per un espai també infinit. D’aquesta manera no hi hauria cap punt central i les forces gravitatòries estarien en equilibri. També creia que la Terra girava al voltant del Sol i que aquest era una estrella com una altra qualsevol. L’univers va ser creat per Déu i des del principi està en un estat d’equilibri immòbil, és a dir no ha canviat ni ccanviarà 

4.6. De Newton a Einstein

Durant aquest període es va comprovar, en múltiples casos, la teoria de la gravitació de Newton i es van descobrir diferents cossos celestes. En primer lloc Edmund Halley, va descobrir que els cometes que van aparèixer els anys 1456, 1531, 1607 i 1682 eren el mateix cometa que havia quedat atrapat pel Sol però recorria una òrbita molt més allargada que els planetes. William Herschel (1738 – 1822), amb el seu telescopi de construcció casolana, va observar un objecte que en un principi pensava que era un cometa. Finalment va descobrir que era un nou planeta: Urà. Els astrònoms van calcular l’òrbita d’Urà i van apreciar que hi havia errors, que el planeta no seguia ben bé l’òrbita predita. Així, un gran nombre de crítics van pensar que la teoria de la gravitació tenia errors o que no es complia a distàncies tan grans. No va ser fins a John Adams (1819 – 1892) i Leverrier (1811 – 1877), que van pensar en la idea de que existís un planeta més extern que pertorbés l’òrbita d’Urà. D’aquesta manera van descobrir a Neptú. Més tard van detectar anomalies en l’òrbita de Neptú i l’any 1930 P. Lowell va descobrir el planeta que les causava: Plutó.

4.6.1. El problema dels tres cossos Newton podia predir el comportament dels sistemes binaris, és a dir, podia saber les posicions i les velocitats de dos cossos, en qualsevol moment. Això s’havia aplicat als sistemes com la Lluna i la Terra o el Sol i la Terra. Però el sistema es complicava molt si afegim un tercer cos. Aquest ha estat un problema que els grans matemàtics de la història han volgut trobar solució. És a dir, com podem determinar la posició i la velocitat d’un sistema on hi hagin tres (o més) cossos a la vegada. Aquesta situació passa en el nostre sistema, ja que tenim més de dos cossos que interaccionen entre ells. Leonhard Euler (1707 – 1783), gran matemàtic, va interessar-se per aquest problema. Va desenvolupar un mètode, conegut com el mètode de variació dels paràmetres, que permetia demostrar que els planetes sotmesos a pertorbacions múltiples descriuen “arcs d’el·lipses” contínuament variables. Karl Friedrick Gauss (1777 – 1855) fou un dels matemàtics més grans de tots els temps. Per donar resposta al problema dels tres cossos, va idear el “mètode dels mínims quadrats”, que 25 servia per calcular la corba que millor s’adapta a uns punts. Això va servir per calcular l’òrbita del planeta nan Ceres i la de l’asteroide Pal·les. La solució al problema va venir de mans de dos científics: Joseph-Louis Lagrange (1736 – 1813)i Pierre-Simon Laplace (1749 – 1827). L’italià Lagrange, que va dirigir la comissió per instal·lar el sistema mètric i va ser senador de Napoleó, va donar la solució al gran problema. Va realitzar dotze equacions diferencials (ara conegudes com “Equacions de Lagrange”) que explicaven el moviment de cadascun dels cossos. El francès Laplace, va explicar la formació del sistema solar a partir d’una nebulosa que es va anant refredant progressivament i per causa de les forces gravitatòries es van formar els planetes. També se’l coneix en l’àmbit de la cosmologia per no haver necessitat la figura de Déu en la seva cosmologia, ja que els errors es compensaven, a diferència de Newton que va haver de creure en un Déu, que com un “rellotger” que anava vigilant i arreglant l’Univers.

4.6.2. La llei de Bode

Mencionarem ràpidament (per no allargar-nos) aquesta llei de l’alemany Johann Elert Bode (1747 – 1826). Ens diu que es pot predir la distància dels planetes al Sol en el nostre sistema solar. La fórmula és: Funciona a excepció de Mercuri que directament és: En aquesta fórmula s’ha d’intercanviar n pels números més grans o iguals a 2. Així si els canviem per tots els valors enters entre n=2 i n=10 obtenim: 0’7, 1, 1’5, 2’8, 5’2, 10, 19’6, 38’8 i 77’2. Ara, en una taula compararem les distàncies calculades amb les distàncies reals, en UA22 :

 Unitats astronòmiques (UA). És una unitat de distància que equival a la distància entre la Terra i el Sol. Un UA equival a 150 000 000 km. 26 Com podem veure, les distàncies de Bode encaixen bastant bé amb les reals excepte en el cas de Neptú i Plutó. Podem observar com, si canviem la posició de Plutó amb la de Neptú, trobaríem que els valor de Plutó (39,49 UA) s’aproxima bastant a l’estimat (38,8). D’aquesta manera, això voldria dir que Neptú no és del nostre sistema solar? Potser estava en una òrbita exterior i en col·lidir amb un cometa va apropar-se al Sol. Aquests van ser alguns dels dubtes que va originar aquesta llei i que encara no s’han solucionat del tot.

4.6.3. La paradoxa d’Olbers i el “Per què la nit és negra?” Heinrich Wilhelm Matthaus Olbers (1758 – 1840), va ser un gran observador, qualitat que li va fer descobrir dos asteroides (Pal·les i Vesta). Però a l’actualitat el coneixem per un fet diferent, va proposar una paradoxa que va fer pensar a totes les generacions d’astrònoms posteriors. La paradoxa és aquesta: “Si l’univers és infinit i conté un número infinit d’estrelles uniformement distribuïdes, mirem on mirem en el cel, hem de trobar la llum d’una estrella. A més, l’Univers és vell, la llum de les estrelles ha tingut temps per arribar fins al nostre planeta. D’aquesta manera la nit hauria de ser tan brillant com el dia.” Però com tots sabem, això no és veritat, la nit és negra. Així que us proposo que rumieu aquesta paradoxa, que a simple vista, hauria de ser correcta. Si hi ha infinites estrelles, per què, a la nit només ens arriba la llum de unes poques estrelles? Olbers va intentar solucionar el seu propi enigma dient que “alguna cosa” en l’espai bloqueja la major part de la llum estel·lar que hauria d’arribar a la Terra. Però aquesta no és la solució, ja que s’ha comprovat que la matèria que (presumptament) bloquejaria la llum s’hauria d’escalfar amb el temps i acabaria brillant com les estrelles. Doncs, quina solució proposeu vosaltres? La solució correcta serà explicada més endavant!

5. D’Einstein als nostres dies.

 5.1. Albert Einstein (1879 – 1955)

Va néixer a Ulm (Alemanya) i va demostrar dificultats per expressar-se, ja que no va començar a parlar fins als 3 anys, cosa que feia pensar que tenia un retard. Es va traslladar amb la seva família a Munic i després a Milà. Va obtenir el títol de batxillerat superior i va matricular-se al departament de física i matemàtiques. En paraules del professor d’Einstein “La teoria de la relativitat d’Einstein em va deixar esbalaït, perquè abans, durant els seus estudis era un dròpol” i era veritat, Einstein creia que l’educació estrangulava la curiositat de la recerca.

La feina a l’Oficina de Patents de Berna va fer que tingués un bon sou i que pogués dedicar més temps a la recerca científica. D’aquesta manera va començar a publicar articles sobre la relativitat i sobre l’efecte fotoelèctric (que li van fer guanyar el Premi Nobel). Més tard va ser professor de Física Teòrica a Zuric, però allà el va sorprendre el règim Nazi i com ell era jueu va haver de marxar a Nova Jersey. Va ser defensor del pacifisme, intentant buscar la pau mundial a través de l’avenç científic. Però, en aquell mateix lloc va morir, intentant crear una llei unificadora de la física.

5.1.1. La Teoria de la Relativitat

Intentarem fer un resum el més entenedor possible sobre aquesta teoria, perquè, per la seva importància en el món, s’ha de saber alguna cosa. Doncs, comencem! La teoria de la relativitat inclou dos teories: la de la relativitat especial i la de la relativitat general. Teoria de la Relativitat especial A partir dels resultats d’altres investigadors, Einstein, va arribar a la conclusió que el temps i l’espai eren dues cares d’una mateixa realitat, anomenada espai-temps. Més tard va aprofundir una mica més en aquesta idea i va aconseguir una equivalència entre la massa i energia, formulada en l’equació més famosa de la història: On E és energia, m massa i c la velocitat de la llum (3·108 m/s). Aquesta fórmula significa que la matèria i l’energia són formes distintes de la mateixa cosa. La matèria es pot transformar en energia, i l’energia en matèria. Amb aquesta fórmula, Einstein va descobrir un límit que regeix l’univers, aquest és el de la velocitat de la llum. Res pot superar la velocitat de la llum. Això es pot comprovar amb la fórmula anterior. Si un objecte s’aproximés a la velocitat de la llum la seva massa s’aniria incrementant de manera que arribaria a ser infinita i, per consegüent, es necessitaria una energia infinita per arribar a aquesta velocitat, i això, és impossible. Una forma de veure que la massa i l’energia són el mateix, és pensar que si escalfem un objecte (augmentem la seva energia), hauria de pesar més. (Al llegir això segur que molts esteu pensant en una idea brillant: Dutxar-se amb aigua freda abans de pesar-se. La idea és molt bona, però el pes només disminuirà unes bilionèsimes de kilo). Ara pensem en una fórmula simple de dinàmica com és: v=x/t.

En aquesta podem pensar que la velocitat és la velocitat de la llum, però com aquesta és fixa (sempre és igual) els valors d’espai i temps s’hauran d’adaptar perquè la igualació sigui certa. D’aquesta manera la velocitat de la llum té conseqüències directes amb l’espai i el temps, algunes sorprenents, com que quant més ràpidament ens movem, el temps transcorre més lent i l’espai s’escurça. Però Einstein, utilitzant aquestes idees, va anar més enllà encara. En una ciutat imaginària dos germans bessons s’estan acomiadant, un d’ells ha sigut contractat en una feina de repartidor interestel·lar i és l’hora d’anar-se’n. Així que el germà puja al coet i es dirigeix a un sistema situat a 10 anys llum a una velocitat pròxima a la de la llum (a un 99% d’aquesta). Després de repartir el necessari en aquell sistema, torna a la Terra, d’aquesta manera ha recorregut, en total, 20 anys llum. Quan arriba a la seva ciutat, el primer que fa és anar a buscar el seu germà i en veure’s es sorprenen molt. El germà que s’havia quedat a la Terra portava un bastó i una barba que denotaven que s’havia fet vell i el germà que acabava d’arribar estava molt semblant a com va marxar. Què ha passat? Com és que un ha envellit i l’altre no?. Doncs la solució és que per al germà de la Terra han passat 20 anys, però per al viatger, el temps que ha passat és molt més inferior, ja que viatjant a una velocitat propera a la de la llum l’espai s’escurça i el temps passa més lent. D’aquesta manera per a ell només hauran passat alguns mesos. Aquesta era l’anomenada paradoxa dels bessons, que representava gràficament els conceptes que Einstein acabava de descobrir. Per acabar, Einstein va observar que la teoria de la relativitat era contradictòria a la teoria de Newton. Ja que segons Newton la gravetat actuava instantàniament a qualsevol distància, això significa que “l’efecte gravitatori” viatja a una velocitat infinita. Això es contraposa a la idea de que res podia superar la velocitat de la llum. D’aquesta manera Einstein va estar estudiant una teoria de la gravetat que fos coherent amb la relativitat especial i així va ser com va crear la Teoria de la Relativitat General. Teoria de la Relativitat General. L’any 1915 Einstein va proposar una teoria revolucionaria on donava un nou concepte a la gravetat. Deia que no era un força sinó que era un teixit espaitemps, com una xarxa. Aquesta no era plana sinó que estava deformada per la distribució de massa i energia que contenen els cossos. Per entendre millor això, ens imaginem una peça de roba estirada, per exemple, quan volem doblegar els llençols després de rentar-los, quan dos persones agafen de les puntes i el tensen. És igual a la xarxa de la que abans parlàvem. Si ara posem un pilota de tenis a sobre, la tela del costat de la pilota s’enfonsarà una mica. Doncs aquesta curvatura és la gravetat, i quan més gran sigui l’objecte, major la seva curvatura i tindrà més gravetat. Einstein encara va fer una suposició més, va pensar que la gravetat hauria d’afectar al temps. D’aquesta manera va descobrir que el temps transcorre de manera diferent per a observadors en camps gravitatoris diferents. Per que s’entengui, podem dir que quan estem al costat d’un cos amb molta massa (ex: Piràmide de Gizeh, Egipte), el nostre temps es fa més lent. Això està comprovat, ja que en els satèl·lits, que estan allunyats de la Terra (un cos molt massiu) el temps passa més ràpid, és per això que han de disposar d’un sistema que corregeixi l’hora. Amb aquestes teories Einstein havia desentranyat els secrets del temps, però encara va descobrir altres coses curioses de l’Univers. Uns objectes amb una massa tan enorme concentrada en una regió tan petita de l’espai que corba tant la xarxa espaitemps que cap objecte, inclosa la llum, pot escapar. Aquests són els forats negres. Tenen un camp gravitatori tant fort que el temps s’atura a dins. Per a que veieu com és un forat negre posarem un exemple. Si volem convertir la Terra en un forat negre, hauríem de comprimir-la fins a la mida d’una canica (bala). I encara que sembli impossible, els forats negres existeixen, per exemple el que tenim en el centre de la nostra galàxia.

 5.2. Mecànica Quàntica

Qui no queda fortament impressionat per la teoria quàntica és perquè no l’ha entesa —Niels Bohr— A principis del segle XX, gràcies als estudis realitzats sobre allò més petit (l’àtom i les partícules elementals que el componen) va néixer la mecànica quàntica. Es diu que el pare d’aquesta va ser Max Planck, que va exposar la teoria dels quanta, en la qual deia que els cossos emeten o absorbeixen energia en forma de paquets (quàntums) d’energia. A partir de l’estudi dels àtoms es va veure que, en realitat, l’àtom no és com ens l’imaginem, no té un nucli tan gran com totes les representacions que veiem. Per posar un exemple de com és direm que si el nucli de l’àtom té la mida d’una pilota de ping-pong i estigués al centre d’un 30 camp de futbol, els electrons serien més petits que la punta d’una agulla i donarien voltes per l’ultima de les graderies. Tot l’espai que hi ha enmig és buit. D’aquesta manera sabem que la matèria està buida en un 99,99999... %. Si agaféssim a tota la humanitat i a cada persona els hi traiem l’espai buit dels seus àtoms, tota la humanitat tindria la mida d’un terró de sucre.

5.2.1. La llum és una ona o una partícula?

Durant el segle XIX, els científics tenien acceptat que la llum era una ona (com el so). Per confirmar-ho van fer l’experiment de la doble escletxa o també anomenat experiment de Young (1801). Aquest consisteix a engegar un focus de llum (com una llanterna) i apuntar-ho cap a una paret que té dues escletxes, darrera d’aquest mur hi ha una pantalla o una placa fotogràfica. El resultat d’aquesta pràctica és un patró d’interferències a la pantalla del final, cosa que va determinar que la llum estava formada per ones. Un patró d’interferències és el dibuix que veiem quan dos feixos d’ones es creuen. Aquest té zones amb molta llum i altres amb molt poca, això es produeix perquè en les zones de més llum s’ha produït un xoc de dues ones que van cap amunt (interferència constructiva) així que la llum de les dues es suma, en canvi, les zones fosques, són el resultat del xoc d’una ona que va per a baix amb una que va per a dalt (perquè es cancel·len entre si). Amb això va quedar clar que la llum era una ona, però en l’any 1887 Hertz va descobrir l’efecte fotoelèctric (que és el que ara fa funcionar alguns sensors). Va descobrir que en sotmetre a l’acció de la llum determinades superfícies metàl·liques, aquestes desprenien electrons. Això volia dir clarament que la llum estava formada per partícules, ja que xoquen amb el metall i arrenquen electrons. Així que davant la disjuntiva de si la llum era una ona o una partícula, Einstein va proposar que estava formada per ones i partícules a la vegada. Això s’anomena dualitat “ona-partícula” i és un dels principis de la mecànica quàntica, però en queden més i alguns que sorprenen molt.

5.2.2. El principi de superposició.

És aquell que diu que una partícula pot tenir molts valors per a una mateixa qualitat. Vol dir que una partícula pot estar en molts llocs a la vegada, que les coses poden ser blanques i negres alhora o que una partícula pot agafar dos camins al mateix temps. Quan les partícules estan en diferents llocs a la vegada s’ha detectat el que s’anomena “entrellaçament” és a dir que el que li passa a una, li ocorre a l’instant a l’altra, independentment de la distància que es trobin. Per entendre que un objecte tingui diverses qualitats a la vegada, posarem un exemple. Ens imaginem que tenim un cubilet amb un dau, quan l’agitem i el posem al revés a sobre d’una taula, abans de d’aixecar el cubilet, la física quàntica diu que aquell dau està marcant totes les cares possibles alhora. És a dir que el dau està marcant un 1,2,3,4,5 i 6 a la vegada. És en el moment de aixecar el cubilet, quan nosaltres observem el dau, que aquest es defineix per una de les seves cares. En la quàntica és molt important la idea de l’observació, és estrany, però totes aquestes coses només passen quan no estem observant. El gat de Schrödinger Aquest principi va ser aplicat de forma més dràstica per Schrödinger amb el conegut “Gat de Schrödinger”. Diu que ens imaginem que fiquem un gat en una capsa tancada en la qual hi ha un dispositiu dispensador de verí. Nosaltres el que farem serà disparar una partícula (electró) per un tub que després es ramificarà en dos, si va pel camí de l’esquerra el dispositiu de verí s’encén i el gat mor, però si va pel de la dreta el dispositiu no s’encendrà i el gat el tindrem viu. Com estem en el món de la quàntica quan disparem l’electró, aquest agafarà els dos camins a la vegada i el dispositiu s’encendrà i estarà apagat alhora. I com a resultat tindrem el gat viu i mort a la vegada. Només serà quan obrim la capsa que veurem si està viu o mort. Arribats en aquest punt podem pensar que tot això ha sigut inventat pels físics. Però no és així, tenim un experiment per confirmar-ho.

 5.2.3. L’experiment de la doble escletxa amb electrons

L’experiment és el mateix d’abans, però aquest cop a la paret amb dues escletxes llançarem electrons, imaginem-nos que ho fem amb una espècie de metralladora d’electrons. Si imaginem els electrons com si fossin bales, pensaríem que a la pantalla del final es dibuixarien dos franges, però increïblement el que passa és que es dibuixa un patró d’interferència. Tal i com es mostra en el dibuix: Però això no tenia sentit, com podia ser que trossets de matèria (electrons) formessin un patró d’interferència? Els científics van pensar que els electrons xocaven entre ells i era el que produïa això, però van repetir la pràctica llençant-los un a un i van veure com formaven el mateix patró d’interferència. L’única solució possible era que cada electró passava per les dues escletxes a la vegada i després xocava contra la paret. Això impressiona però la millor part va ser quan van fer justament el mateix experiment amb una càmera que tenia la intenció de gravar com els electrons es dividien per passar per les dues escletxes. Quin va ser el resultat? Doncs que al haver un observador, la mecànica quàntica no actua i cada electró només va passar per una escletxa i a la pantalla es van formar dues franges. Fins aquí la petita introducció a la mecànica quàntica que volia fer, hem de pensar que la quàntica pot explicar tot el que succeeix a escales molt petites i per a les escales grans tenim la teoria de la Relativitat (que ha sigut explicada en l’apartat anterior). El problema que existeix és que aquestes teories no són del tot compatibles entre elles, si aconseguim que ho siguin, haurem obtingut la “Teoria del Tot”, teoria que descrigui tot el que passa a l’Univers.

 5.3. L’Univers en expansió

Einstein sempre va tenir la idea de que l’Univers era estàtic. Va ser més tard, quan Sitter iiAlexander Friedman van comprova que el model que Einstein havia produït havia d’estar en expansió per a que fos correcte.

D’aquesta manera, Einstein ho va comprendre i va disculpar-se. L’enriquiment produït pel desenvolupament econòmic dels Estats Units va fer que es construís a Califòrnia els telescopis més grans coneguts fins aleshores, també van contractar els millors astrònoms del moment. Així és com entren en la història Harlow Shapley i Edwin Hubble. Shapley (1885 - 1972) va contribuir a treure el sistema solar del centre de la galàxia, és a dir, ara el Sol no és el centre de la Via Làctia. Hubble (1889 – 1953) va fer unes observacions que van canviar radicalment la visió de l’Univers. Va calcular les distàncies entre la Terra i les galàxies que es podien observar. Sorprenentment, quan va descompondre la freqüència de llum que arribava de les galàxies, va observar que es desplaçaven cap al color vermell. També va observar que quan més lluny estava, més gran era el desplaçament. Hubble va interpretar això com una conseqüència del fenomen conegut com efecte Doppler. Hubble va calcular la velocitat de divuit galàxies, gràcies a la fórmula que va establir: On V és la velocitat d’allunyament, D és la distància i H és la constant de Hubble. Hubble va deduir que totes les galàxies s’allunyen les unes de les altres i que com més lluny estiguin més ràpidament ho fan. Sembla estrany que tot s’allunyi de tot, sempre pensem que ha d’haver un punt central, però això no és així. Ho podem demostrar si agafem un globus desinflat al qual pintem puntets (que seran les galàxies) i després l’inflem. Amb aquesta senzilla pràctica, veurem com cada puntet s’allunya dels altres a la vegada i que quan més lluny estiguin més ràpidament ho fan. Així podem afirmar que l’Univers té una gran similitud amb un globus inflant-se.

 5.3.1. I va fer: bang!

Georges Lamaître (1894 – 1966) va resoldre el trencaclosques. Fins ara hem anat desenvolupant un conjunt de fets i ara és quan es forma la cosmogonia que encara ens regeix. Lamaître, capellà catòlic, va publicar al 1931 la idea a partir de la qual l’Univers es va iniciar a partir d’una singularitat inicial, una gran concentració de materia que en explotar va produir l'explosió que vara veiem.

Per arribar a aquesta conclusió va pensar que si Hubble havia demostrat que les galàxies s’allunyen les unes de les altres, significava que en el passat estaven més juntes, així va pensar en un punt on tota la matèria estava concentrada a partir del qual la matèria es va expandir.

Aquest fenomen va ser anomenat Big Bang per Fred Hoyle, científic que va utilitzar aquesta expressió durant una critica a la nova teoria en un programa de ràdio de la BBC. Aquest nom va agradar a la gent i es va començar a utilitzar.

El Big Bang explicava les dades que s’observaven, però no es sostenia gaire, ja que pensar que tot el que veiem es va formar a partir d’una cosa minúscula, era molt difícil. La teoria es va començar a reforçar quan va arribar George Gamow (1904 – 1968) que va predir que els primers elements que es van formar van ser l’hidrogen i l’heli. Aquests, en el principi, formaven el 99 per cent del que existia, proporcions semblants a les que podem observar avui en dia a l’espai.

L’efecte Doppler

Quan estem parats a la vorera i escoltem la sirena d’una ambulància, l’escoltem més agut a mesura que el vehicle s’aproxima i més greu a mesura que s’allunya. Aquest fenomen va ser investigat per Christian Andreas Doppler, matemàtic i físic, que va postular al 1842 que quan un objecte que emet una ona (llum o so) es mou respecte un receptor, aquest percep una modificació de les característiques de l’ona.  singularitat inicial, una gran concentració de matèria que en explotar va produir l’expansió que ara veiem.

Però encara hi havia gent que no hi creia en el Big Bang, com el creador del nom, Fred Hoyle, que va dir la seva teoria, coneguda com Estat Estacionari, que diu que l’Univers ha existit sempre i encara que s’expandeix ha tingut sempre el mateix aspecte. Durant anys les dues teories van estar buscant proves que les confirmessin i, més tard, aquesta batalla va ser guanyada per la teoria del Big Bang, gràcies a Arno Penzias i Robert Wilson, dos físics que a l’any 1964 treballaven en una antena de telecomunicacions. Al muntar-la es van adonar que a qualsevol lloc que enfoquessin l’antena, no aconseguien eludir un brunzit greu i persistent. Van pensar que l’antena estaria malament muntada, que potser era la temperatura, potser era la brutícia (pols, excrements de coloms...), però després de fer tot el possible i descartar totes les sospites, Penzias va trucar a un físic que va obtenir la resposta. El que escoltaven era una radiació, concretament la llum i la calor que va desprendre el Big Bang en els seus inicis. El que passava era que la llum, amb el pas del temps s’havia convertit en una ona més feble (microones). Aquesta radiació tenia entre 2 i 4 K i és coneguda com la “radiació de fons”.

És el punt on es va originar el Big Bang, aquí la matèria està tan comprimida que té una densitat infinita i les equacions matemàtiques no serveixen. Fet curiós! Gamow i el seu soci Alpher, abans de publicar el seu article sobre els primers elements que es van crear en l’Univers, com ja es sabia que tindria una gran repercussió, Gamow (conegut com a gran bromista), després d’adonar-se que el cognom d’Alpher i el seu sonaven semblant a les lletres gregues alfa i gamma, es va inventar que el científic “Hans Bethe” havia contribuït. L’article va ser publicat el dia dels innocents de 1948 i anava firmat per tres autors: Alpher, Bethe i Gamow. 

5.4. La Teoria del Big Bang

En resum, aquesta teoria, el que diu és molt senzill: L’Univers es va formar fa 13.700.000.000 d’anys en una gran explosió inicial a partir d’una singularitat primigènia. Pocs segons després d’haver-se produït l’explosió, l’univers primitiu era diminut i dens, i es trobava a una temperatura extraordinàriament elevada. L’univers va començar un procés d’expansió que va produir un refredament, que a la vegada va permetre que l’energia s’agrupés formant la matèria (àtoms d’hidrogen i heli), ja que són els elements més simples i petits. L’Univers es seguia expandint a la vegada que les estructures que ara coneixem es van anar formant.

Es van formar planetes que giraven al voltant d’algunes estrelles, que a la vegada formaven grans galàxies. Més tard, en un d’aquests planetes es va crear un tipus de vida intel·ligent. Algunes d’aquestes criatures es van fer cosmòlegs i van arribar a la conclusió de que l’Univers es va originar amb una gran explosió. No és bonic això? Avui dia, la major part de la comunitat científica accepta com a correcta la teoria del Big Bang, que concorda amb la relativitat i permet explicar els fenòmens que succeeixen en el cosmos.

5.4.1. La inflació còsmica

A partir de la dècada dels setanta el Big Bang es va convertir en la teoria predominant i com no, va haver de superar alguns problemes, en concret tres: El problema de l’horitzó: ¿Com és possible que regions de l’Univers que no han estat mai en contacte “es posin d’acord” a tenir les mateixes condicions? El problema de la planor: Si l’Univers tingués una mica més de massa, l’atracció gravitatòria faria que s’aturés l’expansió i l’Univers es contragués. Si en canvi tingués menys massa, l’Univers s’expandiria per a tota l’eternitat. Pel que podem observar creiem que l’Univers està en uns termes intermedis, però requereix una explicació. El tercer problema és que, amb els avenços de la quàntica es sap que amb unes temperatures tant altes com les de l’inici s’haurien d’haver format unes estructures anomenades monopols (que no ara no s’observen).

Alan Guth va solucionar els tres problemes a la vegada proposant que va ser l’antigravetat la que va causar l’explosió que va donar lloc a l’Univers. A l’inici existia una energia antigravitatòria que va produir la inflació còsmica, és a dir, uns instants en els quals l’Univers es va expandir a una velocitat molt accelerada. S’ha descobert que aquesta energia antigravitatoria va poder estar produïda per un “fals buit”. S’ha comprovat que existeixen diversos tipus de buits, com l’electrodébil, que està format per electrons i neutrins sense massa que viatgen a la velocitat de la llum. Aquests buits es descomponen en molt poc temps produint una gran força antigravitatòria, calor i una expansió enorme. Amb aquesta nova teoria s’expliquen els problemes que hem comentat abans. El primer problema es soluciona perquè durant la inflació tot l’Univers va estar en contacte, el segon es soluciona pensant que l’Univers té una densitat ccrítica i el tercer, pensant que durant aquesta etapa els monopols es van destruir. El model inflacionari va ser acceptat i ara és una part més de la Teoria del Big Bang.

5.4.2. Els primers moments del Big Bang

Tractarem els primers instants de l’Univers com si fos una pel·lícula, on anirem parant en alguns dels fotogrames que el conformen per explicar el que passa. Poseu-vos còmodes perquè la pel·lícula comença en 3, 2, 1... Just abans de començar, quan el temps és zero, la temperatura és infinita. Primerament, va tenir lloc l’anomenada època de Planck (0,0000000000000000000000000000000000000000001 segons), en aquest instant les quatre forces conegudes (gravitatòria, electromagnètica, nuclear forta i nuclear dèbil) van ser una sola. A continuació tindríem l’època GUT (acrònim de Grand Unified Theories) que dura fins a un 1 precedit de 35 zeros, i que comença amb la separació entre la gravetat i les altres forces i acaba amb la separació de la força nuclear forta de l’electrodèbil. L’època següent és la inflació, que ha sigut relatada en l’apartat anterior. A partir d’aquí, per relatar una cronologia del Big Bang que no sigui molt difícil i densa, ho farem en forma de fotogrames, explicant les condicions de l’Univers i els processos que es produeixen. Primer fotograma En aquest moment la temperatura de l’Univers és de 100 000 000 000 graus Kelvin, té més o menys un any llum de grandària (11 200 000 000 000 km) i al nostre cronòmetre marca que ha passat 0,01 segons des de l’inici. L’Univers que veiem és una sopa indiferenciada de radiació i partícules, en la qual cada una xoca molt ràpidament amb les altres. Les partícules que podem observar són: electrons i les seves antipartícules, els positrons; i les partícules sense massa com els fotons, els neutrins i els antineutrins. Cada vegada l’Univers s’està expandint i refredant més, però tot i això, la densitat en aquest moment és enorme (3.800.000.000 kg/L). En aquest moment el número de partícules nuclears que existeixen és molt petit, més o menys un protó o un neutró per cada 1 000 milions de fotons, electrons o neutrins. En aquest mateix fotograma es produeixen les primeres reaccions de l’Univers, que són aquestes:

· Un antineutrí més un protó produeixen un positró més un neutró. (i a la inversa). Densitat necessària per a que l’Univers sigui completament pla. 25 Ho hem posat així per a que es vegi amb més claredat la minúscul instant que significa aquesta etapa.

· Un neutrí més un neutró donen un electró més un protó (i a la inversa). En aquest moment podem dir que hi ha quasi tants neutrins com antineutrins, i tants positrons com electrons. Segon fotograma La temperatura de l’Univers és de 30 000 000 000 graus Kelvin i en el nostre cronòmetre marca 0,12 segons. L’Univers encara està dominat per electrons, positrons, neutrins, antineutrins i fotons. El ritme d’expansió ha disminuït i les partícules nuclears ha passat a ser el 38 per cent neutrons i el 62 per cent protons. La densitat és de 30 000 000 kg/L. Tercer fotograma La temperatura de l’Univers és de 10 000 000 000 de graus Kelvin i el nostre cronòmetre marca 1,10 segons. Ara, amb aquesta temperatura, els neutrins i els antineutrins es converteixen en unes partícules lliures, així que deixaran d’interaccionar amb les altres partícules i la seva funció serà la de proporcionar el camp gravitatori de l’Univers. La densitat de l’Univers és de 380 000 kg/L. En aquest moment és quan els electrons i els positrons comencen a aniquilar-se entre ells, ja que la temperatura d’ara és només el doble que la temperatura llindar d’aquestes partícules. El descens de la temperatura ha fet que el balanç protó-neutró sigui de 24 per cent neutrons i 76 per cent protons. La quantitat de neutrons va minvant perquè, amb menys temperatura, és més fàcil passar de neutró a protó que no al revés (que requereix més energia). Quart fotograma La temperatura de l’Univers és de 3 000 000 000 graus Kelvin i el nostre cronòmetre marca que han passat 13,83 segons. Ara, al estar sota del llindar de temperatura dels electrons i els positrons, els dos s’aniquilen violentament alliberant gran quantitat d’energia que fa escalfar l’Univers. En aquest fotograma es produeix un fet important: comença la nucleosíntesis, és a dir, es formen els primers nuclis estables, com l’Heli (He4 ). Però aquests no es formen instantàniament, tot comença quan un protó i un neutró xoquen i formen hidrogen pesat (deuteri). Més tard aquest deuteri pot xocar amb un protó o ho pot fer amb un neutró, en el primer cas es formarà He3 (dos protons + un neutró) i en el segon cas formarà H3 (triti, format per un protó i dos neutrons). Finalment, el He3 pot xocar amb un neutró, i el triti amb un protó; en ambdós cassos es formarà un nucli d’heli (He4 , dos protons i dos neutrons). Els neutrons encara es converteixen en protons, i ara tenim un 17 per cent de neutrons i un 83 de protons. Cinquè fotograma La temperatura és de 1 000 000 000 de graus Kelvin (només 70 vegades més calent que el centre del Sol), el nostre cronòmetre indica que han transcorregut tres minuts i dos segons. La 38 majoria dels electrons i els positrons s’han destruït i els principals components de l’Univers són els fotons, els neutrins i el antineutrins. Més o menys cada 100 segons el deu per cent de neutrons es desintegren per donar protons. D’aquesta manera ara tenim: 14 per cent de neutrons i 86 de protons. Sisè fotograma Poc temps després del fotograma cinquè, ara estem a tres minuts i quaranta-sis segons, ocorre un esdeveniment important: la temperatura disminueix fins al punt en què els nuclis de deuteri poden mantenir-se units. Fins ara, els nuclis de deuteri no eren estables i es descomponien rapidíssim a no ser que formaren heli. A partir d’aquest moment, es poden produir nuclis més pesats mitjançant successions de reaccions. Aquesta etapa entra dins de la nucleosíntesis, i durant aquest fotograma es formen elements més pesats com: els isòtops del Liti i els isòtops del Beril·li. El balanç neutró-protó està en 13 per cent de neutrons i 87 de protons. Setè fotograma La temperatura de l’Univers és de 300 000 000 graus Kelvins i el nostre cronòmetre marca 34 minuts i 40 segons. Els electrons i els positrons s’han aniquilat completament, excepte un petit excés d’electrons que hi havia al principi, que s’han mantingut. Durant aquesta etapa els processos nuclears s’han detingut, les partícules nuclears (neutró i protó), estan totes lligades a nuclis, formant, bàsicament: hidrogen i heli.

L’Univers seguirà expandint-se i refredant-se, però durant 700 000 anys no ocorrerà res interessant. Passat aquests anys la temperatura serà suficientment baixa per a formar àtoms estables, és a dir, els electrons es posaran a orbitar els nuclis. Gràcies a això es crea la matèria que, després de 500 000 000 anys després del Big Bang, formarà les primeres estrelles, que aconsegueixen il·luminar un Univers, fins aleshores, fosc. Aquestes estrelles van ser les fàbriques que a partir de l’heli i l’hidrògen van produir tots els altres elements de la taula periòdica. Més tard, la gravetat s’encarregarà de formar les galàxies i tot el que ara podem veure, inclosos nosaltres.

5.5. La matèria fosca

Els astrònoms van observar que per a que els càlculs de l’Univers funcionessin bé, l’univers havia de tenir més massa de la que té. Per exemple es van veure algunes galàxies que orbitaven molt ràpid, cosa que només seria possible si tinguessin més massa de la que veiem. Després d’aquestes i altres evidències es va considerar que hauria d’existir una matèria que augmentés la massa dels cossos celestes. Aquesta va ser anomenada matèria fosca. La dificultat estava en determinar si en realitat existeix aquesta matèria, ja que no emet ni absorbeix llum, és a dir, per a nosaltres és invisible. Però, per sort vam descobrir que aquesta matèria desviava la llum, per exemple, en la galàxia comentada abans, la matèria fosca produïa una desviació aparent. D’aquesta matèria sabem poques coses, no sabem quines partícules la formen, però sabem que pot travessar la matèria convencional. Milers de milions de partícules de matèria fosca travessen la Terra en tot moment, sense col·lidir amb la matèria ordinària. Per tal de descobrir aquesta nova matèria, a Minesota, en un laboratori situat a 800 metres sota terra, s’està portant a terme (en aquests moments) investigacions per “caçar” partícules de matèria fosca. Unes pastilles de germani han estat congelades a 272 graus sota zero, aquestes són introduïdes en una màquina que detecta les variacions de temperatura. El que s’espera és que quan la matèria fosca travessi la placa, una partícula topi amb un protó i la temperatura augmenti.26 Potser us pregunteu, que fan aquests científics buscant una partícula sota terra, si aquestes partícules provenen de l’espai? Doncs la resposta és que estan sota terra per filtrar moltes de les partícules que provenen de l’espai, a aquesta profunditat, la matèria fosca és de les poques que hi arriba. El passat 4 de juliol de 2012, la revista Nature va anunciar la possible observació de filaments de l’esquelet de la matèria fosca que tendia un pont entre dos cúmuls galàctics. Cada dia s’investiga més sobre aquesta nova matèria que ens ajudarà a saber com van ser els primers moments del Big Bang. Les investigacions actuals diuen que la matèria normal ocupa el 4 per cent de l’Univers i la matèria fosca (que acabem d’explicar) ocupa un 22 per cent. Llavors, que és l’altre 74 per cent que sobra? Aquesta matèria és un dels descobriments més fascinants dels últims anys, és l’anomenada “energia fosca”.

5.6. L’energia fosca

Durant els anys noranta la comunitat científica sabia que l’Univers estava en expansió i que aquesta va començar amb la inflació. Es pensava que l’Univers, a causa de la seva massa, s’aniria expandint cada vegada més lentament. És lògic pensar així, quan nosaltres llencem un objecte, poc a poc, va minvant la seva velocitat fins a aturar-se. Encara que hem dit que la matèria fosca no toca la matèria normal, en molts pocs cassos arriba a topar amb un nucli atòmic. Concretament amb una probabilitat d’1 entre un milió.

Doncs els estudis realitzats al 1998 van demostrar que l’Univers s’estava accelerant, és a dir, cada vegada s’expandia més ràpidament, cosa que va ser un dels descobriments recents més importants. Van estudiar aquesta expansió i van pensar que només podia estar provocada per una força gravitacional repulsiva que produís una acceleració de l’expansió de l’Univers. Aquesta força va ser anomenada: “Energia fosca”. Aquesta energia no expandeix les galàxies (no les fa més gran), el que fa és que crea espai entre aquestes i fa que s’allunyin. Aquesta energia és uniforme, poc densa, és antigravitatòria i es va crear en els primers instants del Big Bang. És important estudiar aquesta energia ja que en ella està la resposta de com acabarà el nostre Univers, segurament es seguirà expandint tornant-se més fred i obscur cada vegada, però hi cap la possibilitat de que l’energia es torni atractiva i el final seria diferent. També és important estudiar-la perquè amb ella ens apropem a la “teoria del tot”, equació que pugi explicar totes les coses de l’Univers, aquesta seria la culminació de 2000 anys d’investigació científica sobre la naturalesa. Unes de les idees més interessants és que si en un futur podem controlar aquesta energia un munt de somnis es podrien fer realitat. Al ser antigravitatòria, podríem tenir cotxes que flotessin per sobre de la carretera, camps de força, per exemple, ja no tindríem finestres de vidre sinó que tindríem un camp de força que mantingués allunyat el fred. Un altre somni és el de poder anar a unes velocitats més altes en l’espai, que ens permetessin poder arribar als sistemes més propers i, fins i tot, podríem arribar a controlar els forats de cuc!

5.7. El bosó de Higgs

Un dels apartats que no podia faltar de cap manera en aquest treball és aquest, que és el descobriment més important de les últimes dècades. Com tots haureu escoltat, el dia 4 de juliol de 2012, els científics que treballaven en l’accelerador de partícules del CERN, es van reunir en un auditori per a donar a conèixer que havien descobert el Bosó de Higgs. La noticia va exaltar a tota la comunitat científica congregada i entre els aplaudiments, a primera fila, un emocionat ancià de 83 anys, plorava. El seu nom, Peter Higgs. Aquesta noticia va ser difosa per tots els diaris i per totes les cadenes de televisió, un gran avenç per la ciència s’havia produït. Però de veritat la societat hem entès què és aquest bosó? La veritat és que ho dubto molt, ja que és un terme rodejat de conceptes i paraules complicades, és per això que l’explicarem de manera planera per a que cap persona que llegeixi aquest treball es vagi al llit sense saber-ho.  Tot comença després de saber que algunes partícules, com els fotons, no tenen massa. Això fa preguntar-se, per què la majoria de les partícules tenen massa i existeixen algunes que no en tenen? En 1964, el britànic Peter Higgs i altres físics van plantejar l’existència d’un camp que proporcionaria massa a les partícules, al que van anomenar “Camp de Higgs”. A cada partícula que composava el camp la van anomenar Bosó de Higgs. El camp ens el podem imaginar com una xarxa, amb el qual les partícules interaccionen més o menys. Així, un fotó no interacciona amb la xarxa (ens podem imaginar que passa pels forats d’aquesta) i en canvi un protó interacciona amb aquesta (toca la xarxa, alenteix la seva velocitat i converteix l’energia en massa). Podem posar molts exemples per a explicar millor com funciona aquesta xarxa. Per exemple, tenim un carrer on hi ha periodistes, una persona normal passaria per aquest carrer sense parar-se, podem dir que aquesta persona és com un fotó, no interacciona amb la xarxa i la seva velocitat és la màxima (velocitat de la llum). Però al cap d’uns minuts, pel mateix carrer passa George Clooney i els periodistes s’agrupen al seu voltant, fent preguntes, demanant autògrafs... En aquest cas la partícula (Clooney) ha interaccionat amb el camp (massa de periodistes) i ha fet que alentís la seva velocitat i que l’energia que portava es convertís en la massa. I llavors, un bosó de Higgs en l’exemple anterior seria un dels fotògrafs o periodistes, que formaven el Camp de Higgs (conjunt de periodistes). Espero que amb aquest exemple hagi quedat més clar, sinó existeixen d’altres. Però si s’ha entès, ja es sap com funciona la partícula que ha sigut anomenada com “la partícula de Deu”. En resum, si us pregunten que és aquesta partícula, és la partícula que dona massa a totes les altres. I com ho fa? Doncs forma un camp (Camp de Higgs) que està per tot arreu, i que si les partícules interactuen amb ell adquireixen massa, mentre que les que no ho fan, no tenen massa.

• Quan es va crear? Per saber quan es va crear aquest camp, ens hem de remuntar 13 700 milions d’anys enrere fins el Big Bang. Justament després d’una bilionèsima després de l’explosió (0, 000 000 000 000 1 s), es va condensar en l’espai els Bosons de Higgs formant el Camp de Higgs.

• Com es va comprovar la seva existència? Com ja sabem, la partícula es va descobrir en el Gran Col·lisionador d’Hadrons, l’accelerador de partícules situat en l’Organització Europea per a la Investigació Nuclear (CERN), situat a Ginebra. En aquest accelerador es recrea el que va ocórrer durant el Big Bang, fan xocar milers de milions de partícules i uns detectors de partícules (ATLES i CMS) segueixen el rastre del bosó.

En l’experiment que va resultar positiu es va col·lidir dos protons i es va produir un bosó de Higgs, un quark t i un antiquark t. El resultat que van veure els investigadors va ser justament aquest: Hem marcat amb color vermell la prova de l’existència del Bosó de Higgs que van obtenir els investigadors de l’experiment ATLAS de l’accelerador.

6. Teories alternatives a la Física

Actual. Ara obrirem un nou apartat on explicarem noves teories que solapen alguns aspectes de les teories actuals, però que encara no són acceptades per falta de proves.

 6.1. La Gravetat Modificada (Modified Gravity)

Actualment, per explicar el comportament de l’Univers fem ús de la matèria i l’energia fosca, que encara que no coneixem i que ens arreglen les equacions. És per això que un grup de científics creuen que la matèria fosca no existeix sinó que no hem aplicat bé la teoria de la gravetat o que aquesta no funciona a la perfecció. D’aquesta manera, investiguen com modificar alguns aspectes de la teoria de la gravetat de Newton per a que pugui explicar el que nosaltres veiem en l’Univers sense recórrer a l’existència de la matèria fosca. El tipus de Gravetat Modificada més conegut és el MOND (Modified Newtonian Dynamics), que modifica la llei de Newton per a que creï un camp gravitatori més fort en les zones de les galàxies que tenen menys acceleració (com en les vores d’una galàxia). Així es podria arreglar el problema que va induir a pensar en l’existència de la matèria fosca. Aquesta teoria es va comprovar amb 47 galàxies amb una precisió major que amb el model de la matèria fosca. Així que en aquest àmbit de la física tenim “guerra” (MOND vs Materia/Energia Fosca).

6.2. Gravetat Quàntica de bucles

La gravetat quàntica tracta de fusionar en una sola dos de les teories físiques més importants, la relativitat general i la mecànica quàntica, que aparentment són incompatibles. Aquesta teoria té pocs científics que la recolzin però està obtenint grans resultats i encara està en creixement. Amb aquesta teoria s’eliminen les singularitats que produeix la Relativitat (en l’interior dels forats negres o en el Big Bang). Proposa que a escales molt petites, l’espai-temps està format per una xarxa amb un nombre finit de llaços entrelligats que formen una espècie d’espuma. Amb aquesta teoria, com resol els problemes que es creen actualment en els forats negres, ja ens ha permès veure què hi havia abans del Big Bang, encara que no podem estar segurs de les prediccions perquè la teoria és possible que sigui falsa. El que hem pogut veure és que abans del Big Bang hi havia una Big Bounce, és a dir que abans hi havia un univers que es va contraure fins a col·lapsar-se i això va produir que l’Univers rebotés produint el nostre Big Bang. La teoria del Big Bounce prediu que el nostre univers li passarà el mateix que a l’avantpassat del nostre, es contraurà fins a col·lapsar-se i formar un altre, i així eternament.

6.3. Extra dimensions

Lisa Randall és una física teòrica de l’Institut Tecnològic de Massachusetts i de la Universitat de Harvard. Juntament amb Raman Sundrum, ha ideat un model que proposa que l’Univers té més dimensions que les conegudes fins ara, aquest model està molt lligat amb la Teoria de Cordes. Nosaltres vivim en un univers de 3 dimensions espacials i 1 dimensió temporal, en total tenim 4 dimensions. La idea del model de Randall i Sundrum diu que el nostre Univers no és més que la vora d’un espai de 5 dimensions (o més). Nosaltres vivim en una “llesca” de tres dimensions que flota en un ambient de dimensions majors. Aquesta llesca de pa en la que vivim és anomenada pels científics “brana”, diminutiu de la paraula membrana. Les partícules estan condemnades a viure en la brana, ja que no poden sortir d’aquesta. L’única interacció que pot sortir d’una brana i arribar a una altra és la gravetat. Així que els “gravitons” (partícules que serien les transmissores de la gravetat) són els únics que poden sortir d’una brana i entrar en una altra. 44 Així que existeixen branes (que tenen 3 dimensions espacials i 1 temporal), que cadascuna és un Univers i que estan separades entre elles per una distància. L’única cosa que pot connectar les branes és la gravetat.

· Per què han d’existir més dimensions? La Teoria de Cordes (com veurem després) només té sentit si existeixen més dimensions i en el cas de la Teoria de la Relativitat, les dimensions extra són acceptades. Si de veritat existissin, la Teoria de Cordes seria vàlida i la Teoria de la Relativitat seguiria funcionant i, a més, aquestes noves dimensions ens permetrien explicar millor l’Univers.

 · Per què no podem veure les altres dimensions? Oskar Klein en 1920, va resoldre aquesta pregunta dient que les dimensions podien ser de dos tipus: grans i fàcils de veure o petites i retorçades (que estan al voltant nostre però que no podem veure). Va exposar un exemple: Imaginem que veiem un cable des de lluny, aquest ens semblarà que tingui només una dimensió, però si ens posem en la perspectiva d’una formiga que passa pel cable, al ser tan petites tenen accés a totes les dimensions del cable (poden anar endavant, cap a l’esquerra i la dreta). Aquest seria un exemple a gran escala de com podria ser una dimensió petita, les dimensions extres que es creuen que existeixen podrien molt i molt petites.

· Com podem saber si existeixen més dimensions? Per a saber si existeixen hem de recórrer a l’accelerador de partícules. Si en un xoc de partícules obtenim menys energia de la que hi havia al principi vol dir que s’ha anat a una altra dimensió. La massa que faltaria serien els gravitons que han marxat de la nostra brana. Aquesta serà la manera com descobrirem noves dimensions en el futur.

6.4. Teoria de Cordes

 Al igual que en el cas de la gravetat quàntica, aquesta teoria també és un intent per unificar les teories que son els pilars de la física actual: la mecànica quàntica i la relativitat. La Teoria de Cordes (que ha derivat en la Teoria de Supercordes) es basa en un concepte molt simple, diu que els components indivisibles, bàsics i fonamentals que formen tot l’Univers son cordes. Tots sabem que la matèria està formada per àtoms, que estan formats per electrons, protons i neutrons, i aquest dos últims estan formats per quarks. Fins aquí arriba la teoria convencional. Doncs, la Teoria de Cordes diu que dintre dels quarks existeixen uns filaments d’energia “ballarins”, que semblen una corda vibrant i que això ho forma tot. A més, segons com “balli”(vibri) aquesta cordeta d’energia, forma una partícula o una altra. “Tot l’Univers està format per petits filaments d’energia vibrant en freqüències diferents.” –Brian Greene – Podem dir que aquesta teoria és unificadora perquè tracta la matèria i les forces com si estiguessin formades per cordes, així no hi ha distincions entre aquestes. Quan estudiem aquesta teoria ens adonem que no funciona amb 3 dimensions, sinó que necessita 10 dimensions espacials i una temporal. És aquí on lliguem la idea de les dimensions extra de l’apartat anterior, ja que es necessiten per a que la teoria funcioni. Molts científics creuen que aquestes dimensions addicionals tenen relació amb els 20 nombres.

 · Idea dels 20 nombres

Quan mirem la natura podem observar que hi ha 20 nombres que descriuen tot el nostre univers (ex: massa de les partícules, gravetat, electromagnetisme...) que hem pogut mesurar amb molta precisió. Si aquests valors tinguessin alguna petita alteració, el nostre univers no existiria. La Teoria de Cordes pensa que aquests 20 números són el reflex de la manera en la que les cordes poden vibrar dintre de les dimensions addicionals. És a dir que les cordes poden vibrar de vint formes diferents que coincideixen amb aquests números. El major èxit seria que estudiant les vibracions de les cordes podem extreure aquests números i que coincideixin amb els que nosaltres sabem. Amb això podríem saber perquè l’Univers és com el veiem i podríem experimentar amb les noves dimensions. Si sabem que no podem ni experimentar ni veure les cordes i la ciència engloba tot allò experimentable… Hem de pensar que aquesta teoria no és ciència sinó filosofia? Si ampliem un àtom fins la mida del Sistema Solar, una corda tindria la mesura d’un arbre.

7. Què hi havia abans del Big Bang?

Els humans... Una classe de simi que s’ha adonat que viu en un planeta, que està donant voltes al voltant d’una estrella en una galàxia i que aquesta és només una més en un mar de galàxies en un univers quasi infinit. No conformes amb saber això, la nostra ciència vol arribar més lluny i vol explorar els límits. Actualment es creu que tot va ser originat a partir del Big Bang. Però aquesta no és una solució perfecta, perquè, (com hem vist) el Big Bang no dona una resposta completa, sempre queden preguntes com “Què hi havia abans?”. Fins fa deu anys aquesta pregunta era un tema que només es parlava a porta tancada, als despatxos d’alguns científics radicals. I quan es volia dir una solució es deia que: “Si va ser en el Big Bang quan es va crear el temps i la matèria, vol dir que abans no existia, així que és una clara contradicció preguntar què hi havia abans, ja que al dir “abans” implica temps i sabem que no existia.” Això és el que haguessin dit els científics fa deu anys i encara hi ha qui ho segueix dient. Però, recentment, els científics han patit un canvi de mentalitat, la gran majoria pensen que va haver alguna cosa abans del Big Bang i, per tant, que la teoria tant elaborada i que sembla tan perfecta (Big Bang) és falsa o no és completament certa. Així que encara que si durant totes les pàgines d’aquest treball hem anat exposant la veracitat del Big Bang, en aquest apartat ens carregarem tot això i exposarem les teories de les quals parlen els científics actualment, les teories que acaben de sortir del forn i que podreu veure en la premsa científica del present. 8.1. Michio Kaku Si alguna vegada heu posat algun canal televisiu de divulgació científica, segurament us haurà sortit aquest home, que tant us pot parlar d’aliens o de classes d’estrelles. És el doctor Michio Kaku, que a part d’investigador treballa com a divulgador científic.

Kaku ha orientat la seva investigació en la determinació de la naturalesa del “No-res”. La teoria del Big Bang afirma que tot va aparèixer del “no-res”, així que creu que estudiant això sabrem la veritat. En el món científic la teoria de la Gravetat Quàntica i la Teoria de Cordes són dos grans rivals. Encara que els partidaris de la Teoria de Cordes guanyen als de la Gravetat Quàntica en un factor de 10 a 1. En el Capítol 2 de la segona temporada de Big Bang Theory. Es mostra la rivalitat entre la Gravetat Quàntica i la Teoria de Cordes. Ho podeu veure a: http://youtu.be/x_rBNEJ6gyk 47 .La importància resideix en com definim “no-res”. Perquè aparentment, la lògica ens diu que si no hi ha res de res, no pot sortir res i menys un univers tan immens com el nostre. Un dels llocs on s’estudia aquest “no-res” és a Ohio, on s’ha construït l’Estació Plum Brook de la NASA, on es recreen les condicions de l’espai, tenen una gran nau de la qual extreuen tot l’aire i creen un buit perfecte. Aquí es sol experimentar amb les naus i diversos equipatges de la NASA abans de que siguin enviades a l’espai. Doncs s’ha pogut veure que al crear un buit quasi perfecte amb aquesta màquina, allà a dins seguia havent-hi alguna cosa, ja que la llum pot travessar-ho i el temps passa. Això va induir a classificar el que coneixem com a “no-res” en dos tipus:

· No-res” absolut: No hi ha espai, ni temps. Absència de tot el que imaginem.

· Buit: És només l’absència de matèria. D’aquesta manera la teoria de Kaku és que en el principi dels temps hi havia un “no-res” que no era absolut, sinó que era un buit en el qual només havia energia. I com sabem que l’energia es pot convertir en matèria, així que una d’aquestes transformacions va originar el Big Bang. Així, per Michio Kaku, abans hi havia un estat preexistent d’energia, d’aquesta manera es desmantella la idea de que el temps va aparèixer amb el Big Bang perquè hi va haver un “abans”.

7.2. Andrei Linde

El professor de la Universitat de Standford, Andrei Linde, creu que el Big Bang és un concepte erroni, però que la inflació és vertadera. En part, potser, perquè va ser un dels creadors de la teoria inflacionària. Teoria que diu que hi va haver un gran creixement accelerat de l’Univers, una expansió exponencial que explica perquè l’Univers és tan gran, perquè es tan uniforme i perquè estem en expansió. André Linde va eliminar de la seva teoria el Big Bang i només es va quedar amb la inflació. Per a poder imaginar-nos la seva teoria haurem de recórrer a un formatge Gruyer (el que té forats). Linde diu que aquest formatge és un “megavers”, perquè cada bombolla que conté el formatge és un Univers. La part carnosa del formatge seria el buit que separa els diferents universos. Creu que tot el formatge està en expansió i que al fer-se més gran fa que en les parts Fet curiós! En aquesta estació de buit, es van rodar diverses escenes de la pel·lícula The Avengers (Los Vengadores) durant el mes d’Agost de 2011. 48 carnoses es creï bombolles (Universos). Segons la investigació de grup d’investigació de Linde, han calculat que en total hi hauria universos, una xifra enorme i absurda. Aquesta teoria forma part de la corrent principal dels Multiversos.

7.3. Param Singh

Ha dedicat la seva investigació a saber com allò infinitament gran neix d’allò infinitament petit. Si observem l’Univers a gran escala, les matemàtiques d’Einstein poden descriure quasi tots els fenòmens però per a descriure els components més petits utilitzem la mecànica quàntica. Per a descriure l’Origen de l’Univers hem d’utilitzar les dues teories a la vegada, però tenim un problema, perquè aquestes no concorden. Així que hem de trobar una que pugi unir-les (Teoria del Tot). Param Singh treballa amb la gravetat quàntica i la seva investigació ha descobert que la força gravitatòria (que és atractiva) es torna repulsiva quan l’univers és molt petit. Amb això s’eviten els problemes dels infinits en el Big Bang. D’aquesta teoria s’extreu el Big Bounce (explicat anteriorment), que diu que un Univers va tenir la desgràcia de col·lapsar i va rebotar fins convertir-se en l’Univers que tenim avui. Amb la teoria de Singh es pot explicar el Big Bounce fàcilment, ja que quan l’Univers es comprimeix en un punt ben petit, la gravetat es torna repulsiva i produeix el “rebot”. Singh defensa la seva teoria dient que la natura té preferència per els fenòmens cíclics (com les estacions, el cicle de l’aigua, el dia i la nit...), així que no seria res estrany que l’Univers tingui un cicle d’expansió i rebot.

7.4. Lee Smolin

El despatx de Smolin es troba al costat del de Param però no comparteix les seves idees. Lee Smolin creu que l’Univers en el qual vivim va néixer a l’interior d’un forat negre27 d’un univers avantpassat. Smolin, per a crear la seva teoria, s’ha basat més en Darwin que en la història de la física. Diu que en un forat negre la matèria es contrau molt i dintre d’aquest, aquesta matèria explota en forma de Big Bang en un espai paral·lel, on crearà un nou univers. La selecció natural de Smolin.

 És una estrella que col·lapsa i on tot es torna infinit i el temps s’atura. 49 diu que per a que un univers prosperi aquest s’ha de reproduir i per a que això ocorri ha de tenir forats negres, que engendraran una nova progènie d’universos. Així creu que abans del Big Bang existia un univers molt similar al nostre en el qual havia un núvol de gas i pols, que es va col·lapsar formant una gran estrella molt massiva. L’estrella va explotar formant un forat negre, i va ser dintre d’aquest en el qual es va crear el nostre Univers.

 7.5. Neil Turok

És el director de l’Institut Perimeter de Toronto, un dels instituts més importants del món en física teòrica. El professor Turok i els seus companys han creat un model que descriu una versió complexa de l’existència, que requereix 10 dimensions espacials i una temporal. Plantegen, com la idea que vam veure de les “extra dimensions”, que el nostre univers està confinat en una brana (abreviatura de membrana) i diuen que no existeix només una brana, existeixen més, que estan separades al llarg d’una dimensió espacial que no és una de les nostres dimensions. Per a explicar l’Origen, creuen que dues d’aquestes branes poden col·lidir i quan ho fan formen un Big Bang, és a dir, un univers. El procés queda relatat en aquesta imatge:

 7.6. Roger Penrose

Durant molts anys Sir Roger Penrose va dedicar gran part del seu temps a descartar la idea d’un successor anterior al Big Bang com alguna cosa totalment impossible. Si l’haguessin preguntat, 50 fa uns mesos, què hi havia abans de l’Univers, ell hauria contestat que preguntar què hi va haver abans era impossible perquè el temps es va crear amb el Big Bang.

Però aquest prestigiat científic, recentment ha canviat la seva idea sobre l’Origen i el Final de l’Univers. Actualment ha publicat una curiosa i original teoria. Parteix de que el final de l’Univers serà un Big Rip, és a dir que s’anirà expandint més i més fins que els àtoms es desintegrin quedant, només, fotons. Diu que com els fotons no tenen massa, no poden contenir temps, de manera que es perd la noció de com de gran és l’Univers. D’aquesta manera aquest super[1]expandit univers és l’equivalent al Big Bang d’un altre Univers. Dit amb altres paraules, diu que l’expansió del nostre univers significa que tota la massa acabarà convertint-se en energia. En aquest estat les idees de temps i mida desapareixen. Així, l’univers que podia ser quasi infinitament gran, podria ser al mateix temps, el punt de partida infinitament petit del següent univers. Així amb aquesta visió, la història de l’Univers també és cíclica, és a dir que la mort d’un univers és alhora la creació d’un nou. Així per a aquesta teoria abans del Big Bang hi havia un univers del qual només va quedar la seva energia.

7.7. Com comprovem les teories?

Per a trobar la resposta a la pregunta sobre què hi havia abans de l’Univers, els científics busquen saber què va passar en el Big Bang (si va existir), l’inconvenient és que arribem 13.700 milions d’anys de retràs. No obstant, en un tranquil racó de Louisiana, estan buscant restes del Big Bang. Els científics busquen “ones gravitacionals”, és a dir, ondulacions en l’espai-temps que es transmeten a la velocitat de la llum i han estat provocades per un objecte amb massa. Per exemple el moviment d’un planeta, que produeix moviments en l’espai-temps en forma d’ones.

Concepte que es veurà en l’apartat posterior. Si ho voleu imaginar, podem fer ús de la comparació amb uns llençols tensats. Si deixem caure un cos, aquest produirà ones que es transmetran pel llençol. O més fàcil encara és veure les ones quan llancem una pedra a l’aigua. Doncs es creu que el Big Bang també va produir ones gravitacionals. Per intentar trobar aquestes ones s’ha construït el LIGO (Observatori d’Interferometria Làser d’Ones Gravitacionals). En aquest, científics com Joe Giami rastregen les ones gravitacionals per mitjà de raigs làser i miralls. El laboratori està compost per un raig làser que es divideix en dos i després de dos túnels de 4 km es reflecteix en un mirall i tornen al punt de partida. El LIGO pretén mesurar les ones gravitacionals que corben el teixit espai-temps, quan tornen els dos raigs al punt de partida haurien d’estar sincronitzats l’un amb l’altre, si no ho estan podria ser que una ona gravitacional hagi topat amb el làser. El LIGO, pot mesurar una variació en l’arribada dels dos raigs amb una precisió de fins a 10-18m, això equival a una mil·lèsima part del diàmetre d’un protó.

7.8. Per finalitzar...

Potser podria ser que Neil Turok tingués raó i el miracle va estar provocat per la col·lisió de “branes” en una altra dimensió. O potser Smolin té la resposta i el nostre Big Bang va ser simplement el revers d’un forat negre situat en un espai paral·lel. Potser seria preferible, com diu el professor Kaku, redefinir el “no-res” i dir que és l’absència de matèria i imaginar bombolles de matèria formant-se en un buit altament energètic. Potser Param estigui en el cert i no existeixi cap Big Bang sinó un gran rebot succeint-se una i una altra vegada.  O hauríem de substituir el model de formatge d’André Linde i redefinir el Big Bang senzillament com l’energia inflacionària d’un “megavers” que conté universos. També podria ser el vertader el model de Penrose i la mateixa mort d’un univers convertit en energia és el naixement d’un altre. Totes aquestes idees estan molt allunyades del model estàndard de cosmologia. El qual sosté que tot va sorgir del no-res. Moltes de les noves teories serien desaprovades si no hagués sigut que els qui les estan proposant són els mateixos que han contribuït en el model del Big Bang. De moment no es sap quina d’elles és la vertadera, però de ben segur que en poc temps nous avenços en la ciència cancel·laran algunes teories i a la vegada, reforçaran d’altres. Així doncs acomiadem aquest apartat amb una bonica cita d’Andrei Linde, que dona per pensar... “Si no ets suficientment valent per a formular preguntes estranyes, si no ets suficientment valent per a creure en les teves pròpies respostes, encara que siguin increïbles, bé... vius la teva vida però no està completament plena. Si, en canvi, tens el valor de respondre a preguntes no necessariament de la forma que l’altra gent espera que ho facis, a vegades acabes simplement dient una estupidesa i a vegades acabes dient alguna cosa, potser, intel·ligent.” -Andrei Linde[1]

8. Com acabarà l’Univers?

"El Sol s'enfosquirà, la Lluna no donarà la seva llum, i les estrelles cauran del cel " Mateu 24:29. Una de les preguntes que ha acompanyat el tema d’aquest treball de recerca, tot i que en menor importància, és la de Quin serà el final de l’Univers? Què li passarà? Com ja varem dir, l’Univers està expandint-se i cada vegada més ràpid, el que podem pensar és que no pararà de fer-ho. Aquesta seria una teoria vàlida, però també hem de considerar la força que regna a l’Univers, la que fa caure pomes al cap de la gent, la gravetat. Sabem que les galàxies s’atreuen mútuament, així que la gravetat podria invertir el procés d’expansió, és a dir que fes que l’Univers es concentri cada vegada més. D’aquesta manera el final seria totalment diferent al del pensament anterior.  Aquesta pregunta ha desvelat moltes nits a científics per a trobar una resposta. Si es resol, podrem saber el futur de l’Univers en el qual estem viatjant, tot i que, si l’ésser humà segueix autodestruint-se, el més segur és que tingui un final molt abans que el final de l’Univers. Les teories que donen solució a aquesta pregunta són diverses i, una altra vegada, ens retrobem amb Einstein. Aquesta vegada, però, amb les seves fórmules. Es veu que els diferents finals de l’Univers queden plasmats en les diverses solucions a les fórmules. En les fórmules hem d’introduir la densitat de l’Univers, cosa que encara no sabem amb exactitud. L’Univers es col·lapsarà si la seva densitat és major que la densitat crítica29 i continuarà expandint-se si la densitat és menor. Així per a saber quin serà el final hem de mesurar amb exactitud la densitat de l’Univers i comprovar si es major o menor que la crítica. Però aquesta mesura no és gens fàcil, ja que no coneixem tota la matèria que forma l’Univers (matèria fosca).

 8.1. Big Crunch

Si la densitat és major que la crítica, l’Univers s’expandirà cada vegada a menor velocitat i acabarà per detenir-se i iniciar un període de contracció. Al principi, la contracció serà lenta, però després s’accelerarà. Les galàxies s’aproximaran fins que es fondran en un gran conglomerat d’estrelles, que assoliran temperatures molt desagradables, i els ésser vius que hagin aconseguit sobreviure acabaran els seus dies cuinats com llagostes en aigua bullint. Les galàxies que van xocant formaran una immensa bola de foc, que en algunes zones es comprimirà tant que formarà forats negres que, a continuació, engoliran més matèria i crearan forats negres més grans encara, fins que no quedi res.

8.2. Mort tèrmica (Big freeze) o Big Rip

Si la densitat de l’Univers és menor a la crítica o igual, l’Univers es seguirà expandint per sempre. Quan hagi transcorregut un milió d’anys, totes les estrelles hauran esgotat el seu. És la densitat que prediu les fórmules de Einstein per a que l’Univers sigui totalment pla. La densitat de l’Univers també determina la forma de l’Univers. · Si la densitat és més gran que la densitat crítica, l’Univers és tancat i tindrà forma d’esfera. · Si la densitat és menor que la crítica, l’Univers tindrà forma de cadira de muntar (hiperbòlic). · Si la densitat és igual a la crítica tindrem un Univers completament pla. 54 combustible nuclear fent que l’Univers es torni totalment fosc, gèlid i que només hi hagi les restes de les estrelles (nanes blanques, estrelles de neutrons i forats negres). Aquest estat es prolongarà durant 1031 anys fins que els àtoms de les restes de matèria es descomposin formant fotons. Fins i tot els forats negres no duraran eternament, es sap que poc a poc van perdent massa fins que “s’evaporen”. Així que tota la matèria s’haurà desintegrat deixant un rastre de neutrins i radiació.

8.3. Big Bounce

És una variant de la teoria del Big Crunch. Aquesta teoria diu el Big Bang és un període d’expansió al qual el seguirà un període de contracció. Diu que en el futur l’Univers es contraurà, fent-se cada vegada més petit fins que sigui un punt ben petit, llavors explotarà i s’expandirà una altra vegada en forma de Big Bang. A continuació es contraurà una altra vegada col·lapsant-se i fins que comenci a expandir-se. Mostra un Univers cíclic, això ens diu que abans de l’Origen hi havia un Univers que va col·lapsar per formar el nostre Big Bang i ens diu que les partícules que ens formen arribaran a formar part d’un futur univers. En apartats anteriors vam veure com la Teoria Quàntica de Bucles prediu que l’Univers és un Big Bounce (Univers oscil·lant).

9.0. Com s’investiga l’Origen de l’Univers actualment?

9.1. Amb Satèl·lits

Una de les formes d’estudiar el Big Bang és mitjançant l’observació del cosmos amb satèl·lits, aquests tenen avantatges sobre els telescopis situats a la Terra, ja que els satèl·lits no tenen problemes amb els vents, ni amb l’atmosfera, ni amb els núvols i, a més, poden funcionar les 24 hores, ja que en l’espai no hi ha dia ni nit. Els satèl·lits més importants que estudien el Big Bang son els següents:

9.1.1.Amb la sonda WMAP

Sigles de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe. És una sonda de la NASA que va ser llançada el 30 de juny del 2001 des de Cap Canaveral (Florida). La seva funció és la de mesurar les diferències de les temperatures de la radiació de fons de microones (l’eco del Big Bang), amb l’objectiu de comprovar les teories sobre l’origen i l’evolució de l’Univers. El WMAP està obtenint mesures de molts paràmetres cosmològics (origen, contingut, edat i geometria de l’Univers) amb una gran precisió, les grans aportacions d’aquest satèl·lit són: ·

L’edat de l’Univers és de 13.700 milions d’anys. 

· L’Univers està compost per un 4% de matèria ordinària, 23% de matèria fosca i un 73% d’energia fosca.

· La constant de Hubble és de 71 km/s/Mpc.

· Confirma amb un error del 0,5 % que l’Univers és pla.

· Confirma que el model inflacionari funciona.

· Ha creat el mapa més complet i precís de la radiació de fons de microones.

9.1.2.Amb el satèl·lit Planck

És un satèl·lit de l’Agencia Espacial Europea que va ser enlairat el 14 de maig de 2009 des de la Guaiana Francesa. Aquest satèl·lit, al igual que el WMAP, estudia el fons còsmic de microones, però amb una millor resolució, amb major sensibilitat i amb més bandes de freqüències. Poder estudiar la radiació de fons és una finestra oberta al passat, al ser la primera llum que va poder escapar del Big Bang, podem veure que va passar quan l’Univers només tenia 300.000 anys. Alguns dels seus objectius són: la realització d’un catàleg de cúmuls de galàxies, observar les lents gravitacionals, saber més sobre els nuclis de galàxies i estudiar la Via Làctia i el nostre Sistema Solar. També pretenen trobar unes estructures (modus b) que podrien explicar què hi va haver abans del Big Bang. La missió del Planck, va acabar a finals de 2012 i els dos anys següents (2013 i 2014), serviran per processar totes les dades que ha anat enviant el satèl·lit, i és després d’això quan s’exposaran els resultats finals. Fins ara sabem que el Planck ha descobert el Fons Còsmic d’Infraroig, que són les zones on es produeixen la formació d’estrelles en altres galàxies. En aquestes zones hi ha pols que formaran estrelles i nosaltres la veiem en forma d’infraroig degut a l’expansió de l’Univers que l’ha fet desplaçar al vermell.

9.1.3.Amb el satèl·lit Euclid

És un satèl·lit que la ESA (Agència Espacial Europea) està construint i que té previst ser enlairat en 2019. L’objectiu principal de l’Euclid és entendre l’origen de l’expansió accelerada de l’Univers, mitjançant l’observació dels cúmuls de galàxies i el seu desplaçament al vermell. L’Euclid també pretén descobrir de què està formada la matèria i l’energia fosca, cartografiant dos mil milions de galàxies. En el projecte treballen uns mil científics de cent instituts diferents d’investigació, entre ells, l’Institut d’Astrofísica de Canàries i l’Institut de Ciències de l’Espai que desenvoluparan dos instruments del telescopi, la càmera i l’espectrògraf d’infrarojos. El WMAP està en el Llibre Guinness dels rècords per aconseguir “la més exacta mesura de l’edat de l’Univers”.  La missió va ser aprovada al juny del 2012, així que a hores d’ara encara s’està decidint com serà la forma del satèl·lit.

9.2. LHC (Large Hadron Collider)

El Gran Col·lisionador d’Hadrons és un accelerador de partícules que està compost per un túnel de 27 km de circumferència i està ubicat en l’Organització Europea per a la Investigació Nuclear (CERN) a Ginebra. Dintre del col·lisionador s’acceleren dos feixos de protons en sentits oposats fins arribar a un 99,99% de la velocitat de la llum i se’ls fa xocar produint altíssimes energies que permeten simular els primers instants del Big Bang. Es va crear per solucionar un seguit de preguntes sobre l’Univers i algunes ja han sigut resoltes, com la troballa del Bosó de Higgs. Però queden altres preguntes com la composició de la matèria fosca, l’existència de dimensions extra i l’existència de partícules com: strangelets, els micro forats negres, el monopols magnètics o les partícules supersimètriques. El LHC produeix 37 Terabytes d’informació al dia (37 000 Gb) i de 10 a 15 Petabytes a l’any (15.000.000 Gb). Aquestes dades són enviades a institucions d’Europa, Àsia i Nord-americà, on són analitzades. El cost de la construcció de l’accelerador va pujar fins als 4 000 000 000 d’euros. En 2008, a l’ Índia, una noia de 16 anys es va suïcidar després de quedar “traumatitzada” amb el fals rumor que es va difondre de que el LHC produiria la fi del món.

Tertúlies