Pols d'estrelles I: L'inici

Declaració d’intencions.

El llenguatge científic està de moda. El llenguatge, no la Ciència, que son coses diferents. Parlen d’”energia quàntica” gent que no te ni idea del concepte de “energia” ni de l’adjectiu “quàntica”. Parlen de ciència extraterrestre, de “energia de l’univers”, del karma. Repudien els aliments transgènics aquells que no saben què és un gen.

No cal imaginar coses ni parlar d’allò que no és coneix amb termes pseudocientífics. La realitat, a la llum de la Ciència, és prou sorprenent i, el que és millor, prou fiable. No en necessitem de miracles ni d’actes de fe. El que necessitem son tres coses: capacitat de fascinació, informació adequada i esperit crític. La capacitat de fascinació per la realitat que ens envolta depèn de la nostra obertura de ment. La informació dependrà tant del nostre interès com dels medis al nostre abast. L’esperit crític vindrà donat per la nostra capacitat per separar certeses (que no veritats, perquè no existeixen) de falsedats.

Amb aquest sèrie de quatre entrades, vull donar unes pinzellades sobre el “perquè de tot plegat” (que diria Kim Monzò), barrejades amb reflexions personals. La finalitat, més enllà de posar negre sobre blanc uns quants pensaments, és demostrar que la pròpia realitat és prou fantàstica com per no necessitar parides pseudo-científiques. També m’agradaria despertar l’interès del lector en uns aspectes que sovint trobem inabastables, en part per culpa dels propis científics.

Ja aviso per endavant que la majoria de les dades que aporto es poden comprovar simplement visitant la Viquipedia i, per això, no dono referències específiques. Pel que fa a les dades, no m’invento res. Pel que fa a les opinions, son discutibles.

L’inici

Com va dir Carl Sagan, som pols d’estrelles. Curiosament, per una vegada i sense que serveixi de precedent, el text bíblic ho va encertar de ple quan afirmà que “de la pols venim (no rieu, sis plau) i a la pols tornarem”. No sabem d’on ve la nostra consciència ni on anirà a parar, si és que va a algun lloc, quan s’acabi el temps d’aqueta etapa que anomenem vida. Però sí que sabem d’on ve el material del que estem fets i quin serà el seu destí final.  Tots els àtoms que constitueixen el vehicle on estem pujats es van formar en el si d’estrelles; es van escampar per l’espai i van formar els éssers vius; i finalment tornaran a l’espai.

Moltes religions, a més de les dites religions del llibre (islamisme, cristianisme i judaisme), comencen el relat de la creació suposant que en l’inici no hi havia res, excepte algun ésser mitològic que ho creà tot. Això no és casual. L’experiència ens diu que per construir alguna cosa necessitem materials i ma d’obra. Podem fer l’exercici intel·lectual de suposar que no hi ha matèria primera  i que aquesta pot ser creada del no res, però ens resulta molt difícil suposar que no hi ha un “constructor inicial”, perquè estem acostumats a entendre la realitat en tant que la observem i interactuem amb ella. Tinguem en compte que no vam ser plenament conscients de la lluna que és un lloc, fins que no vam veure per televisió a Neil Armstrong passejant-s’hi (el meu avi mai va creure que l’home hagués arribat a la Lluna). Per tant, no resulta gens intuïtiu pensar en un univers que s’ha auto-construït. Però la evidència científica fins ara ens diu que és això exactament el que va passar. I fins aquí podem arribar des del punt de vista de la ciència. El que hi havia abans de la formació de l’univers entra en el mon de les creences, no de la ciència.

En el principi, per no haver, no hi havia ni principi, perquè com no hi havia espai-temps la causalitat, la relació causa-efecte que fa que unes coses vagin abans en el temps que unes altres, tampoc existia. Així que res, però res de res. I de sobte apareix quelcom, que alguns anomenen “singularitat inicial” per anomenar-lo d’alguna manera, que dona lloc a tot en un procés anomenat big bang. La singularitat dona lloc a l’espai i al temps, i de la “energia del vuit” (un concepte dels físics teòrics, que ni ells mateixos entenen), començà a sorgir la matèria, primer les partícules subatòmiques i desprès els àtoms d’hidrogen.

Darrerament es creu que de l’energia del vuit prové l’anomenada “energia obscura” (anomenada així no perquè sigui fosca, si no perquè no es pot detectar). Els astrofísics admeten sense problema que no saben què és l’energia obscura. A diferencia de molts xerraires assidus a shows televisius de matinada, que ho saben tot de tot, la ciència por admetre sense cap vergonya, no sols que ens queda molt per conèixer, si no que mai (per definició) tindrem tot el coneixement.

Pobre del que ho sap tot, perquè no aprendrà res més (la frase és meva, però no te copyright).

Els primers àtoms es formen desprès d’uns 380,000 anys del big bang (any més, any menys...) un període molt curt de temps si considerem l’edat total estimada de l’univers en 13,700,000,000 d’anys

Cent milions d’anys desprès del big bang, la primera estrella va començar a brillar.

Les estrelles primigènies es van formar per agregació d’àtoms de hidrogen. Però, si l’hidrogen es fred i no emet llum, com és que les estrelles brillen? Doncs per la mateixa raó que la bomba d’hidrogen explota: la fusió de dos àtoms d’hidrogen per a formar un àtom de heli desprèn energia en forma de calor i de llum. Quan en les estrelles els àtoms d’hidrogen s’apropen atrets per la seva força de la gravetat, arriba un moment en que es troben tant junts que arriben a fusionar-se per formar heli, amb despreniment d’una gran quantitat d’energia (quan dos éssers humans s’ajunten molt, de vegades també es fusionen i desprenen energia, però sortosament no exploten). El Sol és una estrella relativament jove. La llum i el calor que rebem son generades per les reaccions de fusió de l’hidrogen. La reacció termonuclear de fusió del hidrogen es una forma relativament neta d’obtenir energia de forma artificial, però és tan potent que, fins ara, només ha servit per a la fabricació de la bomba H. L’apropament de l’hidrogen perquè es fusioni requereix tanta energia que en la bomba de hidrogen fa falta una petita bomba atòmica de fissió per iniciar la reacció. Si es tracta d’aniquilar un país, això no és cap inconvenient; però en usos pacífics, que exploti la planta generadora d’energia pot ser un problema. Diversos experiments intenten iniciar controladament la reacció de fusió amb feixos de llum làser (projectes Tokamak, dels USA, i ITER, europeu), però encara queden anys d’investigació.

He dit que les estrelles es formen per agregació de matèria inter-estel·lar. Aquestes agregacions es donen en l’àmbit d’estructures enormes anomenades galàxies. En moltes zones de les galàxies el gas inter-estel·lar forma grumolls que son els nius de les estrelles.

A la figura de l’esquerra, al centre de la imatge, es veu l’objecte anomenat M51, format per dues galàxies en col·lisió, M51A i M51B, amb l’aspecte que te amb un telescopi petit com el meu (un reflector Newton de 152 mm d’apertura i 750 mm de focal), tot i que la foto no és meva. La galàxia principal (M51A) es anomenada Whirpool (“remolí” en anglès) per raons que s’entendran molt be en la propera entrada. M51 és l’objecte d’espai profund més estudiat i fotografiat després de M42 (Nebulosa d’Orió) i M31 (galàxia Andrómeda). Es un bon exemple de galàxia i la trobo particularment interessant per dos motius.

El primer motiu pel que trobo M51 fascinant és completament acientífic (jo diria més aviat romàntic). La figura mostra dos taquetes blanquinoses a penes visibles, però cal pensar que M51 està a uns 23 milions d’anys llum de la Terra. Es dir que quan jo observo aquestes dues febles taquetes amb el meu modest telescopi, a les meves retines arriba directament, sense intermediaris, una llum que fa 23 milions d’anys que va partir de Whirpool. Quan aquesta llum va sortir de Whirpool només rèptils i petits mamífers s’arrossegaven per la Terra i l’espècie humana no era ni un projecte. I nosaltres estem ara i aquí per veure-la. La reflexió no és trivial. Només un univers amb unes determinades lleis que han permès l’existència de l’espècie humana en general, i de mi mateix en particular, a fet possible que jo vegi Whirpool . Pensar amb això em fa a la vegada molt gran i minúscul. Molt gran perquè si miro M51 és perquè estic aquí per a mirar-ho i jo soc el protagonista d’aquest moment tan especial. Hi minúscul perquè jo, la Terra, el Sistema Solar i la mateixa Via Làctia som com petites merdetes vagant per un cosmos immens, que no entenem ni entendrem mai del tot (be, això de petita merdeta ho dic per a mi, que ningú s’ofengui).

Com ens deia un estimat professor de zoologia en la meva època d’estudiant “maravíllense ustedes observando la naturaleza”.  El dia que l’esser humà deixi de meravellar-se amb la natura, haurà perdut una de les seves principals raons d’existir.

El segon motiu perquè trobo M51 molt interessant l’exposaré en la propera entrada, per a no cansar i per a mantenir la tensió dramàtica del to be continued...