Primeros años y formación
Georges Lemaître nació el 17 de julio de 1894 en Charleroi, Valonia (Bélgica). Desde sus primeros estudios en el colegio jesuita del Sagrado Corazón de su ciudad, mostró su interés por la ciencia. Por consejo de su padre (dueño de una fábrica de vidrio), ingresó en 1913 en la Escuela de Ingenieros de la Universidad Católica de Lovaina. Al estallar la Primera Guerra Mundial, sirvió como voluntario de artillería en el ejército belga, recibiendo a su término la Cruz de guerranacional por su desempeño. Durante ese período cambió sus estudios por los de física y matemáticas, recibiendo el doctorado en 1920 con una tesis titulada L´Approximation des fonctions de plusieurs variables réelles (Aproximación de funciones de diversas variables reales).
Es mismo año, llevado de su vocación religiosa, ingresó en el seminario de Malinas, siendoordenado sacerdote el 22 de septiembre de 1923 por el cardenal Mercier. Despuntando ya como un brillante físico, recibió dos becas de investigación, una belga y otra de una fundación estadounidense. No obstante, se decidió por la Universidad de Cambridge (Reino Unido) donde ingresó como investigador del departamento de astronomía junto a Arthur Eddington, el físico que dio a conocer la teoría de la relatividad de Einstein al mundo anglosajón en 1919 y demostró que la energía en el interior de las estrellas era transportada por radicación y convección. Eddington fue el maestro que le dotó de una sólida formación en cosmología, astronomía estelar y análisis numérico.
En 1924 se trasladó al observatorio de la universidad de Harvard, en Cambridge (Massachusets), donde estudió junto a Harlow Shapley, uno de los mayores expertos mundiales en cuerpos astronómicos (particularmente estrellas y nebulosas) de su tiempo.
La expansión del universo
Con tan formidable preparación, retornó a Bélgica en 1925, donde fue nombrado profesor adjunto de física de la Universidad Católica de Lovaina con apenas 31 años. En 1927, publicó la solución a las ecuaciones de campo de Einstein sobre la geometría del universo en un artículo que ha pasado a la historia: “Un univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques”, Anales de la Sociedad Científica de Bruselas, 47A (1927):41. Esta solución ya había sido hallada entre 1922 y 1924 por el matemático ruso Aleksandr Friedman, pero al publicar sus conclusiones en una revista alemana (nación marginada por entonces), estas no llegaron a conocimiento del mundo académico occidental. Posteriormente Howard Percy Robertson y Arthur Geoffrey Walker confirmarían en 1935 que la solución de Friedman-Lemaître es la única homogénea e isótropa en una banda lorentziana, y por tanto, un resultado geométrico no ligado específicamente a las ecuaciones de la relatividad general. Esta solución es llamada comúnmente métrica de Friedman-Lemaître-Robertson-Walker (o de F-L-R-W).
Esta métrica revela en realidad la existencia de un universo- homogéneo e isótropo- decomportamiento dinámico, es decir, en expansión o contracción, frente a la idea de un universo estático dominante en épocas anteriores. Lemaître fue el primero en percibirlo, y basándose en las observaciones de Hubble, Slipher y Wirtz (que habían hallado en 1925 uncorrimiento hacia el rojo de la luz de las nebulosas espirales), postuló que el universo se estaba expandiendo.
Por desgracia, la revista belga tenía poca difusión fuera de su país, y el artículo no obtuvo gran resonancia en un primer momento.
El 24 de octubre de 1927 comenzó en Bruselas el 5º congreso Solvay de física cuántica. Lemaître aprovechó su presencia allí para hablar a Albert Einstein de sus artículos sobre el universo en expansión. Gracias al profesor de física Auguste Piccard, que ejerció de introductor, Lemaître y Einstein debatieron durante varios días. Ese primer encuentro fue decepcionante, pues el alemán le dijo que había leído su artículo, pero que aunque sus cálculos eran correctos, “su física era abominable”. No varió su opinión pese a que el belga le mostró los resultados acerca de la velocidad de las nebulosas (tema relacionado con la expansión del universo). Einstein entonces estaba convencido de la teoría del universo estático (que había sostenido introduciendo la errónea “constante cosmológica”), y se mantuvo en su postura.
La relación entre ambos no mejoró los siguientes años, pese a que los reyes de Bélgica procuraron varios encuentros, así como la defensa que Eddington hizo de las conclusiones de Lemaître en su encuentro personal con Einstein en 1930. Por fin, con la traducción al inglés del artículo ese año gracias al equipo de Eddington, comenzó a ser conocido en el mundo anglosajón.
Lemaître, mientras tanto, obtuvo con su tesis “El campo gravitacional en una esfera fluida de densidad uniforme invariable de acuerdo a la teoría de la relatividad” su doctorado en ciencias físicas, pasando a ser profesor titular de la Universidad Católica de Lovaina, donde trabajaba.
La teoría del átomo primigenio
Al aplicar la métrica F-L-R-W, Lemaître descubrió que la velocidad de alejamiento de las galaxias era mucho mayor de lo que se preveía, por lo que en un pasado muy reciente el universo debía haber sido mucho menor. De haberse mantenido en el tiempo esa velocidad, la edad del universo hubiese sido inferior a la obtenida para la tierra, lo cual no tenía sentido. Por ello creyó que la velocidad de expansión universal no había sido constante (podía haber sido exponencial, por ejemplo).
En 1931, Eddington pronunció una conferencia en Londres en la que proponía, basándose en el concepto termodinámico de entropía (grado de desorden de la materia), que el universo del futuro llegaría, por su propia expansión, a una completa desorganización de la materia (la teoría físico-matemática “del fin del mundo”). Por inversión, había que suponer que en el pasado el universo había sido muy concentrado y extremadamente ordenado. Ello invitaba a pensar en un comienzo del universo. Eso era algo que Eddington (también imbuido de la corriente de pensamiento del universo eterno), rechazaba de plano. Y ese era precisamente el prejuicio que un físico católico como Lemaître no tenía, por lo que se interesó en la posibilidad de que fuerafísicamente compatible la teoría de que el universo había tenido un comienzo.
Ese mismo año publicó en Nature un artículo (“el comienzo del mundo desde el punto de vista de la teoría cuántica”), en el que añadió una fase anterior a las habitualmente propuestas para dar al universo una edad finita: un punto en el que las leyes físicas perdían su sentido, el universo entraba en expansión y el espacio se llenaba con los productos de la desintegración de un primer átomo (elemento indivisible), semejantes a las de las sustancias radiactivas, que habrían dado lugar a la materia, el tiempo y el espacio. En un momento dado (segunda fase) la fuerza gravitacional frenaba poco a poco esa expansión hasta dar lugar a un casi-equilibrio, en el que se acumulaba localmente la materia, surgiendo las galaxias y resto de elementos espaciales. Una vez organizadas esas estructuras, la expansión se reanudaba a velocidades crecientes(tercera fase).
A esta teoría la denominó como la explosión de un “átomo primigenio” o “huevo cósmico”(denominado en los años 30 como hylem- la sustancia fundamental de la cual procedería toda la materia según Aristóteles- por el físico ucraniano George Gamow). En la presentación de su teoría decía “desde un punto de vista físico, todo sucedía como si el cero teórico fuera realmente un comienzo; saber si era verdaderamente un comienzo o más bien una creación, algo que empieza a partir de la nada, es una cuestión filosófica que no puede ser resuelta por consideraciones físicas o astronómicas”.
A pesar de que Lemaître afirmaba explícitamente que la ciencia y la religión “tienen caminos diferentes para llegar a la verdad”, el sabor de su propuesta, que podía entenderse como una hipótesis física para demostrar la Creación, le valió numerosas críticas, comenzando por el propio Einstein. En una especie de inversión del caso Galileo Galilei, en los primeros momentos, el escéptico mundo académico científico- de firmes postulados agnóstico-positivistas- condenó la teoría del átomo primigenio casi sin molestarse en estudiarla, simplemente por las conclusiones a las que podía llegar.
El reconocimiento
En enero de 1933, Robert Andrews Millikan (ganador del premio nobel por determinar el valor de carga del electrón y el efecto fotoeléctrico), director del Instituto tecnológico de California, impresionado con los trabajos de Lemaître, organizó para este una serie de conferencias y seminarios. En la del 11 de enero (sobre rayos cósmicos), Einstein se hallaba presente. Al finalizar, felicitó al belga por la claridad de su exposición; posteriormente, ambos mantuvieron una serie de encuentros sobre astrofísica. Finalmente, Einstein aceptó que el universo se expandía, aunque ni en ese momento ni en ningún otro durante su vida, llegó a convencerse de la teoría del átomo primigenio.
No obstante, la relación entre ambos se fue haciendo cada vez más cálida. Cuando en mayo de 1933- poco después de que Adolf Hitler fuera nombrado canciller de Alemania- Einstein (de origen judío) renunció a sus cargos en la Academia de Ciencias y la Universidad de Berlín, fue Lemaître quien le ayudó a permanecer en la ciencia activa, organizándole varios seminarios en Bélgica. Einstein, en retribución, le otorgó el protagonismo de uno de ellos, el del 17 de mayo. Muchos profesores de todo el mundo, acudidos a escuchar al genio de la teoría de la relatividad, tuvieron así la oportunidad de escuchar de su propia boca las teorías de aquel clérigo (que hacía sus exposiciones científicas con sotana y alzacuellos) sobre el universo en expansión y el átomo primigenio. Durante su exposición, Einstein le interrumpió en varias ocasiones manifestando su entusiasmo (“es quién mejor ha comprendido mi teoría sobre la relatividad”). Gracias a este apoyo, su nombre se fue haciendo más conocido en la comunidad astrofísica, que finalmente admitió lo correcto de los cálculos de Lemaître, aplicándose a la tarea de cambiar el paradigma del universo estático.
Diversas republicaciones y traducciones de su artículo sobre el átomo primigenio a partir de 1933 le situaron en cabeza de la física mundial.
El 17 de marzo de 1934 el rey de los belgas, Leopoldo III le otorgó el premio Francqui (a propuesta de una comisión de físicos encabezada por el propio Einstein).
En 1941 fue elegido miembro de la Real Academia de Ciencias y Artes de Bélgica, recibiendo en 1950 el premio decenial de ciencias aplicadas de su país para el período 1933-1942. Asimismo, en 1953 recibió la primera medalla Eddington que otorgó la Sociedad Astronómica Real británica.
En sus últimos años, tras apartarse poco a poco de su cátedra (de la cual fue nombrado emérito a partir de 1964), volcó su interés en el mundo del cálculo numérico (estaba considerado uno de los mejores calculadores aritméticos y algebraicos de su tiempo), y principalmente en el campo de la incipiente programación de computadoras, que le apasionaba.
En 1965, el descubrimiento (accidental) de la radiación de fondo de microondas cósmicasproporcionó sólidas evidencias que demostraban lo acertado de sus intuiciones sobre el nacimiento del universo. Tuvo la satisfacción de conocer este espaldarazo casi definitivo a sus trabajos antes de morir el 20 de junio de 1966, a los 72 años de edad, en Lovaina.
Aunque jamás recibió el premio noble de física, la comunidad de físicos acepta hoy en día mayoritariamente como válida la teoría de un “momento inicial” o nacimiento del universo, cuando toda la energía se hallaba concentrada en un punto, a partir del cual comenzó su expansión imparable. Fred Hoyle, uno de los últimos físicos que defendía el universo estático, acuñó en una entrevista en la BBC en 1949 el nombre con el que hoy la conocemos, cuando la describió despectivamente como “sólo una gran explosión” (only a Big Bang).
Lemaître, la Ciencia y la Religión
En 1936 fue elegido miembro de la Academia pontificia de Ciencias, donde tuvo un papel activo que le llevaría a la presidencia en marzo de 1960. Cuando en 1951 el papa Pío XII afirmó que el libro de Lemaître “La hipótesis del átomo primigenio” (publicado en 1946) demostraba científicamente la Creación, el sacerdote obtuvo del asesor científico del papa, Daniel O´Connell, que le convenciera para no mencionar el creacionismo en relación con su teoría públicamente, pues consideraba que la ciencia y la religión, no siendo incompatibles, alcanzaban la Verdad por caminos distintos, y no debían prestarse a confusión.
Fue llamado como perito científico durante el Concilio Vaticano II para la comisión especial encargada de estudiar la cuestión de los anticonceptivos. Habiendo sufrido un reciente infarto en 1964, no pudo viajar a Roma, declinando el honor. No obstante, en una carta contemporánea a su amigo el dominico p. Henri de Riedmatten, manifestaba que consideraba peligroso para un matemático aventurarse fuera de su especialidad.
Georges Lemaître, devoto católico y maestro de físicos, no pudo ejercer su ministerio sacerdotal de forma ordinaria, pero siempre fue fiel a su espíritu. A diferencia de otros científicos estudiados en esta sección, él sí vivió plenamente la controversia entre ciencia y religión provocada por el escepticismo académico que ha rodeado el mundo de la investigación desde hace más de un siglo. En numerosas entrevistas y escritos expuso su opinión a este respecto. Entresacamos diversas frases realmente descriptivas- de gran interés para los fieles católicos- a propósito:
“No se puede reducir a Dios a una hipótesis científica […] Si Dios permanece escondido no es porque no exista, sino porque no se identifica con el mundo y porque respeta nuestra libertad”.
“El científico debe mantenerse a igual distancia de dos actitudes extremas. La una, que le haría considerar los dos aspectos de su vida como dos compartimentos cuidadosamente aislados de donde sacaría, según las circunstancias, su ciencia o su fe. La otra, que le llevaría a mezclar y confundir inconsiderada e irreverentemente lo que debe permanecer separado”.
“El científico cristiano […] tiene los mismos medios que su colega no creyente. También tiene la misma libertad de espíritu […] Sabe que todo ha sido hecho por Dios, pero sabe también que Dios no sustituye a sus criaturas […] La revelación divina no nos ha enseñado lo que éramos capaces de descubrir por nosotros mismos, al menos cuando esas verdades naturales no son indispensables para comprender la verdad sobrenatural. Por tanto, el científico cristiano va hacia adelante libremente, con la seguridad de que su investigación no puede entrar en conflicto con su fe.“
“Incluso quizá tiene una cierta ventaja sobre su colega no creyente; en efecto, ambos se
esfuerzan por descifrar la múltiple complejidad de la naturaleza en la que se encuentran
superpuestas y confundidas las diversas etapas de la larga evolución del mundo, pero el creyente tiene la ventaja de saber que el enigma tiene solución, que la escritura subyacente es al fin y al cabo la obra de un Ser inteligente y que, por tanto, el problema que plantea la naturaleza puede ser resuelto y su dificultad está sin duda proporcionada a la capacidad presente y futura de la humanidad. Probablemente esto no le proporcionará nuevos recursos para su investigación, pero contribuirá a fomentar en él ese sano optimismo sin el cual no se puede mantener durante largo tiempo un esfuerzo sostenido. En cierto sentido, el científico prescinde de su fe en su trabajo, no porque esa fe pudiera entorpecer su investigación, sino porque no se relaciona directamente con su actividad científica”.
“Yo me interesaba por la verdad desde el punto de vista de la salvación y desde el punto de vista de la certeza científica. Me parecía que los dos caminos conducen a la verdad, y decidí seguir ambos. Nada en mi vida profesional, ni en lo que he encontrado en la ciencia y en la religión, me ha inducido jamás a cambiar de opinión“.
Nota: existen numerosos tratados que hablan sobre las teorías astrofísicas del padre Lemaître. No obstante, para integrar ese trabajo junto a su visión cristiana del mundo, la ciencia y el nacimiento del universo, probablemente no hay trabajo divulgativo en español que supere actualmente “La historia del comienzo. Georges Lemaître, padre del big bang”, de Eduardo Riaza (ediciones Encuentro. Madrid, 2010).
Primeros años
Blaise Pascal nació el 19 de junio de 1623, en la ciudad de Clermont (Auvernia, en el centro de Francia). Era hijo de Étienne Pascal, un noble que ostentaba una de las más importantes magistraturas regionales del reino, la de maître des requêtes, (literalmente “maestro de los requerimientos”), un jurista con conocimientos administrativos que, además de las funciones de oidor de las peticiones al rey, ejercía de juez del tribunal de impuestos de Auvernia. Su madre, Antoinette Begon, murió tras el complicado parto de la hija menor, Jacqueline, en 1626, por lo que a la edad de tres años, Blaise quedó huérfano. Cinco años después, Étienne se trasladó a París con sus tres hijos, buscando mejores ocasiones para ellos, sobre todo para Blaise, en el que había advertido ya signos de brillante inteligencia. Según testimonio de su hermana Gilberte, Étienne, muy aficionado a las matemáticas, fue el único maestro de Blaise, ya que no quiso dejarle en manos de preceptores. Leer más... »
Giuseppe Piazzi nació en Ponte in Valtellina, en la provincia de Sondrio, en la Lombardia italiana, el 16 de julio de 1746. Muy poco se sabe de sus primeros años de vida, pero al alcanzar la juventud marchó a estudiar a Turín, donde fue alumno del médico y profesor de física Giovanni Battista Beccaria (uno de los pioneros del descubrimiento de la electricidad natural). Leer más... »
Jérôme Lejeune nació en Montrouge, Hauts-de-Seine, no lejos de París, el 13 de junio de 1926. Estudió en el Collège Stanislas de Paris, un colegio católico privado, el mayor de Francia, y uno de los más conocidos. Cursó la carrera de medicina en la Ecole de Medecine de Paris,especializándose posteriormente en pediatría. Casó el primero de mayo de 1952 con Birthe Bringsted, con la que tuvo 5 hijos. Leer más... »
Nació el 18 de febrero de 1745 en Como (Lombardía) y fue bautizado con el imponente nombre deAlessandro Giuseppe Antonio Anastasio Gerolamo Umberto Volta. Su madre era miembro de una familia nobiliaria local. Su padre pertenecía a la alta burguesía y murió cuando Alessandro tenía 7 años; su educación recayó en un familiar clérigo, y tuvo un importante componente humanista. Su familia le orientó hacia la carrera judicial, pero mostró desde bien temprano empeñada inclinación por el estudio de la física, a la cual acabó dedicándose, publicando en 1769 su primer trabajo, De vi attractiva ignis electriciti. En 1773, Alessandro casó con una dama aristocrática de Como, Teresa Peregrini, con la que tuvo tres hijos: Giovanni, Flaminio y Zanino. Leer más... »