Del origen del universo al origen del hombre
El origen del universo
Se estima que la edad del universo es de unos 13.800 millones de años. Antes de continuar, para quien desee profundizar en estas cuestiones, recomendar la excelente calidad divulgativa del sacerdote y astrofísico Manuel Carreira. Al final adjunto reseña bibliográfica que acredita su competencia en estas cuestiones.
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Basándonos en sus explicaciones, vamos a explicar someramente las razones por las que se le da esta edad al universo.
La teoría sobre el origen del universo que hoy en día cuenta con más aceptación es la conocida como la “Teoría del Bing Bang”. Hasta el momento se han podido verificar que se cumplen los parámetros establecidos teóricamente, aunque es evidente que eso no implica una certeza al 100%.
El sacerdote belga George Lemaître, basándose en la teoría de la relatividad de Einstein, fue el primero que propuso esta teoría. La teoría de Einstein explicaba que las galaxias se alejaban entre ellas; Lemaìtre
dedujo que esa expansión habría partido de un origen.
Edwin Hubble constató este alejamiento de las galaxias analizando el corrimiento hacia el rojo –color de longitud de onda más larga- y comprobó que la velocidad de alejamiento –con respecto a la Tierra- es proporcional a la distancia.
Esta expansión no es indefinida. Llegado un momento podría suceder el fenómeno contrario. Pero según las observaciones parece que por el momento esta expansión continúa.
Esto es porque el universo está gobernado por cuatro fuerzas: Interacción nuclear fuerte, interacción nuclear débil, interacción magnética e interacción gravitacional. Recordemos las leyes de Newton: los cuerpos se atraen de modo directamente proporcional a su masa e inversamente proporcional a la distancia que los separa. Como vamos a ver a lo largo de la exposición, cuando deja de predominar una fuerza lo hace otra. Citemos como ejemplo el caso de una estrella como el Sol. Como explicaremos más adelante, el Sol es algo así como una gran estufa donde se va consumiendo hidrógeno; al final de su vida será un cuerpo del tamaño de la Tierra pero con una densidad muchísimo mayor. Eso cambiará el equilibrio del sistema solar.
La formulación teórica establecía que como resultado del “big bang”, hoy debería existir una radiación residual en todo el universo. En 1965 Arno Penzias y Robert Wilson, mientras desarrollaban una serie de observaciones de diagnostico con un receptor de microondas de los laboratorios BELL, descubrieron esta radiación residual proveniente de esos primeros momentos del universo, y que la formulación teórica había establecido. Por este descubrimiento recibieron el premio Nobel
Una vez vistos los principales hitos que han hecho que, hoy por hoy, sea la teoría más aceptada, vamos a explicar el proceso según esta:
Einstein demostró que materia y energía están relacionadas y que se una puede transformarse en otra y viceversa.
Llegamos al origen del universo. Al primer momento. No podemos decir nada sobre que había antes. El Padre Manuel Carreira nos dice: “No había antes” El tiempo se considera junto con el espacio un componente del universo. Por tanto sin universo no hay tiempo.
En ese primer momento todo lo que después sería el universo era un pequeño volumen de energía en un estado de alta densidad y a una altísima temperatura.
En un segundo momento se produjo una expansión. Esta expansión hizo que la temperatura fuese descendiendo progresivamente. El descenso de la temperatura hizo que se produjese un proceso, que podríamos comparar -para hacernos una idea- a la condensación del agua. Según bajaba la temperatura las fuerzas gravitacionales (con la que se atraen todos los cuerpos del universo entre si y cuyo resultado es el equilibrio que observamos en el universo) hicieron que esta energía, cada vez más dispersa, se reagrupase en “corpúsculos” que mantenían entre sí la distancia que obligaba la gravedad. El resultado fue la aparición de partículas más elementales que conocemos: protones y neutrones, etc. Lo siguiente que pasó según descendía la temperatura fue la síntesis de los primeros elementos: hidrógeno y helio. Estos elementos son los más abundantes del universo.
Las estrellas están compuestas por estos gases. En ellas se producen una serie de reacciones nucleares en las que se va consumiendo el hidrógeno, hasta terminar siendo un pequeño cuerpo de alta densidad rodeado de una corona de otros gases (Esto es válido para una estrella del tamaño del Sol, en estrellas más grandes o pequeñas el comportamiento es otro) Las estrellas se clasifican según su temperatura en una escala que va del azul (mayor temperatura) al rojo.
Dentro de esta clasificación tenemos las “azules gigantes”. Estas estrellas tienen una vida corta. Su vida acaba en una gran explosión en la cual las partículas que más se alejan se sintetizan en materiales más pesados tales como el hierro, oro, etc. Es decir los metales preciosos, tan codiciados, son cenizas de estrella. Como veremos en el apartado siguiente, la ordenación de todos estos elementos estará en el origen de nuestro planeta.
Antes de pasar al siguiente apartado y visto, que con lo expuesto hasta ahora, su compresión va a ser más sencilla vamos a hablar algo más sobre la radiación residual.
En primer lugar vamos a ver que es la radiación:
El primer estadio de los elementos es el átomo, que como se sabe, se compone de un núcleo formado protones y neutrones en torno al cual giran electrones.
Los elementos con capas electrónicas más inestables tienden a perder o ganar electrones. La corriente eléctrica es una transmisión constante de electrones.
Se dedujo que en el proceso de “expansión primigenia o big bang”, al aparecer elementos con estructuras atómicas más completas, quedaron electrones libres que es posible encontrar por todo el universo y que producen esta radiación denominada residual. Para entenderlo mejor citaremos el símil que utiliza el Padre Carreira: “Son los restos de la hoguera”.
De los datos que se deducen de estos fenómenos se ha podido calcular la antigüedad de nuestro universo.
El origen de la Tierra
Si observamos nuestra galaxia, vemos en el centro una zona más densa en estrellas, donde los materiales predominantes son hidrógeno y helio. Imaginemos las reacciones nucleares en esa zona…
Es pues en la periferia de la galaxia donde se dan las condiciones para un planeta habitable.
Hace unos 5000 millones de años, la explosión de una supernova (estrella gigante) comprime una nube de material disperso ya existente –proveniente de explosiones de antiguas estrellas- y lo pone en rotación.
En el centro quedan hidrógeno y helio, dando lugar al Sol. Los materiales más pesados, tales como hierro, quedan en órbitas más cercanas, formándose los planetas: mercurio, Venus, La Tierra y Marte. Los planetas más lejanos: Júpiter, Saturno, Urano y Plutón suelen tener materiales menos pesados.
La Tierra sería en su origen un planeta con un núcleo de hierro –no exclusivamente-, sin atmósfera y sin actividad tectónica. Sería pues, similar a como es hoy la Luna.
¿Qué sucedió para que La Tierra fuera lo que hoy conocemos?
La explicación, que nos da el Padre Manuel Carreira, es que un cuerpo (Gran cometa, planeta, gran asteroide, etc. con un núcleo con un alto porcentaje de hierro) chocó contra La Tierra.
Tras el choque este objeto se escindió. Una parte quedó orbitando en torno de la Tierra naciendo así la luna.
El resto se fundió con la Tierra, adquiriendo ésta una densidad mayor de la que le correspondería por su órbita. El núcleo aumentó su temperatura. Quedando la parte exterior como flotando sobre ese núcleo líquido con un alto porcentaje de hierro. Aparece pues la actividad tectónica. Esta mayor densidad permitirá retener los materiales expulsados por los volcanes, iniciándose el proceso que dará lugar a la formación de la atmósfera.
Esta nueva situación va a ser la base para que se den las condiciones favorables para que surja la vida.
Los datos sobre sedimentos sugieren que La Tierra tenía una atmósfera muy diferente a la actual en la que predominarían gases como nitrógeno, vapor de agua y dióxido de carbono. Estos gases provendrían tanto de la actividad tectónica como de objetos provenientes del espacio, -es el caso del agua, proveniente de cometas que se estrellarían contra la Tierra.
El choque con este objeto celeste ha supuesto pues para La Tierra el incremento de masa suficiente para retener estos gases y tener una atmósfera. Estos gases al hacer rebotar las radiaciones solares crean un efecto invernadero, manteniendo la temperatura terrestre en unos 17º. El agua podrá así estar en los tres estados. (En los cometas viajaba en forma de témpanos) Los volcanes, más que el hombre, son los principales responsables del efecto invernadero.
La mayor cantidad de hierro de la Tierra hace que esta genere un campo magnético que hace que cuerpos que estarían bombardeando constantemente a la tierra sean dirigidos a los polos originando las auroras boreales.
El origen de la vida
Una característica propia de un ser vivo es que toma del exterior de sí fuentes de alimento, pero sin que esto suponga alteración de su ser. La primigenia forma de vida fue una célula. En ese estadio primigenio de la vida, solo un medio líquido hace posible el poderse alimentarse; un medio sólido tiene una estructura muy estable que no lo permite. Un gas no tiene estructura solo moléculas. Solo al aparecer seres más complejos, aparecieron organismos capaces de sintetizar materia sólida, extrayendo el alimento.
He aquí el primer componente para que surja la vida: Un medio líquido.
En segundo lugar se necesita una estructura molecular que sea estable en lo esencial, pero que sea flexible a la hora de modificar la información genética, solo el carbono puede hacerlo.
Ya tenemos los elementos necesarios para que surja la vida: Los elementos que componen la célula –entre los que el carbono ocupa un papel primordial-; un medio líquido: El agua. No olvidemos que esto se desarrolla en el contexto de la atmósfera primitiva. Es el escenario en que nació la vida. Es lo que se ha dado en llamar “La Charca Primitiva” ¿Cómo fue el proceso? No se sabe nada. Se han creado estas condiciones en un laboratorio, pero en ningún caso se ha obtenido ningún ser vivo.
Añadimos un ejemplo con el que el padre Carreira ilustra esta explicación: “En un huevo esta todo lo necesario para hacer un pollito. Rompa el huevo y deje todos esos elementos en un medio líquido, y espere….
Así pues, nos hallamos ante otro de los misterios. Intuimos el entorno, pero no sabemos cómo surgió la vida. Solo sabemos que surgió. Por otra parte la similitud en la estructura celular de todos los seres vivos, han hecho pensar en un único origen, algo así como una célula primigenia.
Hace, pues, unos 3700 millones de años aparecen las primeras células cuyo alimento es materia orgánica. Estas tendrían la posibilidad de generar otras con las mismas características.
Con toda probabilidad, como consecuencia de una mutación, pasan a adoptar la luz solar como fuente de energía (algo parecido a la fotosíntesis) Este proceso consume grandes cantidades de CO2 y agua. El resultado es la producción de moléculas ricas en carbohidratos como alimento y oxígeno como desecho. Al incrementarse el oxígeno se irá poco a poco configurando la actual atmósfera formada por oxígeno, nitrógeno, argón y dióxido de carbono.
La interacción del oxígeno con las radiaciones ultravioletas provenientes del sol da lugar al ozono estratosférico que filtra las radiaciones ultravioletas perjudiciales para los seres vivos.
Si no fuera así, estas radiaciones harían muy difícil la vida en la tierra. Todo esto, se calcula, sucedería hace unos 3000 millones de años.
No se sabe cómo fue: Si por parasitación, o porque las células grandes intentaban digerir a las de menor tamaño, pero al no conseguirlo, la menor seguía desarrollándose en el interior de la otra. La cuestión es que se hicieron interdependientes.
Es posible que hubiese “colonias” de células. La cuestión es que esta primitiva forma de vida fue adquiriendo complejidad. Las primeras formas vegetales en aparecer fueron, probablemente, las algas verdes hace unos 900 millones de años.
Otra forma de evolución celular fue hacia formas simples del reino animal tales como las esponjas.
El aumento de complejidad en los seres hizo que cada tipo de células –en sus orígenes organismos más autónomos- se fuera especializando en una función concreta dentro del nuevo ser en el que se integraban.
Hace 500 millones de años aparecieron los primeros peces; por esa mismas época empezarían las primeras formas de vida terrestre en forma de hongos.
Al ir avanzando en el camino que va desde los orígenes de la vida hasta nosotros, debemos tener en cuenta que las condiciones en que se desarrollaba esta no siempre han sido las mismas. Cambios en el clima que han ido desde glaciaciones a climas cálidos, junto a la actividad tectónica, han hecho que se produjeran grandes extinciones de especies que durante un tiempo fueron florecientes y de las cuales solo nos queda el testimonio de los fósiles. Estos cambios a su vez contribuyeron a que aparecieran nuevas formas de adaptación a los mismos.
Mecanismos como la hoja caduca, hibernación, semillas, etc. son modos de adaptación al entorno.
Es probable que la necesidad de buscar alimento, o la necesidad de sobrevivir en aguas someras hiciese desarrollar la respiración fuera del agua.
El siguiente paso importante, fue en los animales el desarrollo de una estructura ósea.
El siguiente gran hito fue la era de los grandes dinosaurios. Estos seres vivieron entre 240 y 150 millones de años. Es decir: ¡más de 100 millones de años! Para ser conscientes de la magnitud de este periodo, decir que los homínidos llevan menos de 2 millones de años sobre la Tierra. Se supone que durante este periodo el clima debió ser benigno; pues se necesitaría una gran cantidad de materia vegetal para sostener a aquellos seres.
El Padre Carreira nos dice que la caída de un meteorito de 10km de diámetro en la península de Yucatán en México - Hoy podemos ver allí el inmenso cráter, fruto del impacto- liberó grandes cantidades de polvo a la atmósfera, que dificultaron la fotosíntesis. La disminución del alimento afecto a los animales más grandes.
Decir que con respecto esta cuestión de la desaparición de los dinosaurios, así como de otras cuestiones tratadas en el capítulo, al solo guiarnos por los indicios y testimonios, estas cuestiones continúan en abierta discusión, dándose variedad de opiniones. Realmente, LA VERDAD ha sido lo que ha sido, pero lo que sucedió realmente solo Dios lo sabe. Solo tenemos los mudos testigos de lo que fue. En una palabra tenemos piezas de un puzle, pero no conocemos lo que representa el puzle.
Siguiendo el criterio del Padre Carreira, decir que este impacto supuso la desaparición de estos grandes saurios. Aves, cocodrilos y varanos es todo lo que queda de ellos.
Sobrevivieron los mamíferos, que en la era de los dinosaurios no debían ser más grandes que una musaraña. Tras el clima benigno que presuponemos domino en la era de los dinosaurios; La era de los mamíferos, que llega hasta nuestros días, ha sido una sucesión de períodos glaciares con intervalos templados. Es fácil deducir que los mamíferos estaban mejor adaptados a estas nuevas condiciones. Por eso se desarrollaron en una rápida diversificación. Así, unos retornan al mar (ballenas); de entre los terrestres tenemos la gran variedad de herbívoros, carnívoros, roedores, etc.
Mientras unos mamíferos optan por vivir en el suelo; otros optan por vivir en los árboles, obteniendo de ahí su alimento. En estos últimos se irá adaptando su cuerpo a este nuevo medio. En esta adaptación está el
germen de lo que será el hombre. Pero esto será materia del próximo capítulo.
A continuación, tal como se dijo, damos la reseña bibliográfica del Padre Manuel Carreira, tal como figura en la enciclopedia virtual Wikipedia:
https://es.wikipedia.org/wiki/Manuel_Carreira
Manuel María Carreira Vérez S.J. (Valdoviño, España; 1931) es un sacerdote jesuita, teólogo, filósofo y astrofísico español; miembro del Observatorio Vaticano, a cuya junta directiva perteneció durante quince años. Ha sido asesor y colaborador en varios proyectos de la NASA y durante más de treinta años ha impartido clases en distintas universidades como la John Carroll University o la Universidad Pontificia de Comillas. En 1999 la Junta de Galicia le otorgó la Medalla Castelao.
Biografía
Manuel Carreira creció en Villalba e ingresó en la Compañía de Jesús en 1948. Estudió Lenguas clásicas en la Universidad de Salamanca y Filosofía en la Universidad de Comillas. En 1957 fue enviado a Estados Unidos para continuar con sus estudios, donde se licenció en Teología en la Universidad Loyola Chicago y posteriormente, tras ordenarse sacerdote en 1960, obtuvo un máster en Física en la universidad John Carroll de Cleveland, en 1966; con un trabajo sobre el efecto del láser en líquidos.
Se doctoró en la Universidad Católica de América, con una tesis sobre rayos cósmicos dirigida por Clyde Cowan, físico descubridor del neutrino. Durante su estancia en los Estados Unidos, ejerció como sacerdote en varias parroquias.
Carreira es un defensor de la compatibilidad entre ciencia y fe, campos que en su opinión no han sido nunca opuestos ni podrán serlo, a pesar de que hay «una especie de obsesión» en hacer ver lo contrario. Considera que ambas son dos maneras parciales de conocer la realidad que deben complementarse entre sí, ya que ni la ciencia puede decir directamente nada de teología, ni la fe responder a cuestiones materiales.
Continuara...
