De Copérnico a Lambda-CDM

Título original:

From Copernicus to Lambda-CDM

Contenido del libro:

La importancia de la interacción gravitatoria en la evolución del Universo en su conjunto, así como de las diversas estructuras que contiene, es primordial y polifacética. A pesar de que los fenómenos electromagnéticos también intervienen en nuestras actividades cotidianas y de que nuestro entorno se calienta por la interacción nuclear hasta temperaturas representativas que superan la temperatura media del Universo en un factor de aproximadamente 100, el Universo (en lo que respecta a la distribución espacial de sus estructuras a gran escala) está conformado por la interacción gravitatoria. Para empezar, el carácter atractivo de la interacción gravitatoria permite a la materia formar nubes moleculares, y a las nubes moleculares formar protoestrellas, es decir, objetos que se mantienen unidos por su propia gravedad. Algunos de estos objetos son lo suficientemente masivos como para comprimirse hasta el punto de iniciar una fusión termonuclear, transformando el hidrógeno de su núcleo en helio y convirtiéndose así en estrellas, como ocurrió con el Sol hace miles de millones de años. La interacción gravitatoria comprimirá algunas estrellas hasta el punto de encender helio y producir elementos superiores, que es la única forma en que pueden formarse tales elementos en el universo. Los más masivos de estos objetos atravesarán una fase espectacular, experimentando un intolerable desequilibrio de presión cuando sus núcleos alcancen altas concentraciones de hierro. La interacción gravitatoria forzará el colapso del núcleo de estas estrellas.

El colapso desencadenará un efecto rebote, haciendo estallar las capas exteriores de la estrella y arrojando al espacio los elementos de la vida. La propia Tierra y todo lo que hay en su superficie, sean seres animados o inanimados, son productos de un asombroso proceso de reciclaje, restos de explosiones de supernovas.

La interacción gravitatoria mantiene unidos los objetos del sistema solar. Mantiene la Tierra a una distancia razonable del Sol y en una órbita casi circular, lo que limita las variaciones de temperatura de su superficie a niveles aceptables. Mantiene a la Luna en una órbita estable alrededor de la Tierra, estabilizando la rotación de ésta sobre su eje y evitando que se tambalee, lo que permite que se den las condiciones adecuadas para la vida.

Este libro trata de la evolución de las ideas relativas a la interacción gravitatoria, desde el problema del movimiento planetario y la Ley del Cuadrado Inverso de Newton hasta la introducción de la Teoría General de la Relatividad de Einstein, pasando por los últimos resultados obtenidos en las misiones que investigan la anisotropía en la radiación cósmica de fondo de microondas y las implicaciones de estos resultados para el futuro del universo. La bibliografía existente sobre estos temas o es demasiado matemática o no proporciona los detalles matemáticos. Este libro se sitúa en la línea media y pretende ofrecer ambos aspectos.

Lo novedoso de este libro es el camino que recorre en el tiempo a lo largo de unos cinco siglos (es decir, desde Copérnico hasta los últimos resultados de las misiones COBE, WMAP y Planck), en el tamaño de los objetos gravitatorios (desde el nivel de una estrella típica hasta el de todo el universo) y en la magnitud de los efectos gravitatorios (desde la aproximación newtoniana estándar de campo débil hasta la Teoría General de la Relatividad de Einstein).