El Principio Cosmológico

La radiación cósmica de fondo descubierta en 1965 y estudiada exhaustivamente desde entonces mediante satélites (COBE, WMAP, Planck) y desde telescopios terrestres (Atacama, Polo Sur) constituye una sólida prueba en el que se apoya el principio cosmológico que establece que la Tierra no tiene una posición especial en el Universo. Este principio (que también se conoce como Principio de Copérnico) es un axioma base del Modelo Cosmológico Estándar y afirma concretamente que cuando se observa a gran escala el Universo es isótropo y homogéneo.

Estas dos propiedades no son equivalentes. Isótropo significa que no hay direcciones privilegiadas, es decir que no hay diferencia en la estructura del Universo sea cuál sea la dirección en que se mire. Homogéneo significa que cuando se mira a grandes escalas la densidad media de materia es igual en todos los lugares del Universo. Evidentemente esto no se cumple en escalas pequeñas, porque dependiendo dónde se mire podemos encontrar o no encontrar planetas, estrellas o galaxias. Ni siquiera se cumple en regiones de unos pocos millones de años-luz dónde podemos encontrar o no cúmulos de galaxias. 

La homogeneidad se refiere a cuando observamos regiones mayores de 250 millones de años-luz. A esas escalas la materia se agrupa en galaxias distribuidas en una red de filamentos entrelazados. Los nudos donde se insertan los filamentos están constituidas por gigantescos supercúmulos de galaxias. En los intersticios de la red quedan enormes espacios prácticamente vacíos.


Que el Universo sea homogéneo implica que todas las partes del Universo han debido tener en algún momento de su historia una relación causal, es decir, el Universo ha debido comportarse en algún momento como un todo, idea que claramente apunta hacia el Big Bang. Por otra parte, que el Universo sea isótropo implica que no tiene centro pues ese sería un lugar especial. Esto significa que el Big Bang no es algo que haya ocurrido en un lugar concreto sino que fue una expansión que afectó a todo el conjunto por igual.

Un corolario de este principio es que las leyes físicas son universales, es decir, las mismas leyes que se aplican en la Tierra también se aplican en distantes estrellas, galaxias y en todas las partes del Universo. Esto también implica que las constantes físicas como la constante de la gravitación, la masa del electrón o la velocidad de la luz tienen los mismos valores en todos los lugares y a lo largo del tiempo.

Es importante considerar que aunque el Principio Cosmológico ha sido intuido a partir de lo que conocemos del universo observable el principio se enuncia como válido para la totalidad del Universo, es decir que incluye la región de la que todavía no nos ha llegado su luz e incluso la región que por expandirse a mas velocidad que la luz su información no nos llegará nunca. Pero evidentemente donde no se aplicaría sería en los demás universos diferentes al nuestro que propugnan las diferentes teorías que defienden el multiverso.

No todos los científicos aceptan el Principio Cosmológico, uno de ellos es Karl Popper quien afirma que el principio es un truco para convertir nuestro desconocimiento en una forma de conocimiento. Además, observaciones astronómicas de los últimos años han descubierto objetos gigantescos que indican que la escala a la que podemos considerar que existe homogeneidad debe ser bastante mayor de lo que se pensaba. 

Como contrapartida, el proyecto SDSS (Sloan Digital Sky Survey) actualmente en curso que ha creado los mapas del cielo en 3D mas precisos disponibles y que hasta la fecha ha analizado 3 millones de espectros de objetos celestes existentes en un tercio del cielo está dando unos resultados compatibles con el Principio Cosmológico.

Juan Rojas