Resulta que en nuestro sistema solar la órbita que recorre cada uno de los nueve planetas se reduce muy lentamente; el campo gravitatorio del Sol los atrae de a poquito, hasta que llegará el día en que estén tan cerca que desaparecerán engullidos por ese Sol que ahora nos alumbra. Eso podrá ocurrir en unos cinco mil millones de años. En ese lapso quién sabe qué será de la especie humana que actualmente habita la Tierra. “Todos los planetas están orbitando por la caída libre, por la deformación del espacio tiempo”, explica el padre jesuita Nelson Velandia S.J., quien además de haberse formado en filosofía y teología, tiene un doctorado en Física.
Pero es que, además, el Sol crece. Compuesto por tres cuartas partes de hidrógeno, y 20 % de helio, su evolución indica que también está convirtiendo el hidrógeno de su núcleo en helio, lo que hará que se expanda hasta convertirse en una estrella gigante roja. Razón de más para acercarse a los planetas y empezar a absorberlos uno a uno.
“Así también es el origen de un agujero negro”, explica Velandia. “El Sol va a crecer porque necesita de hidrógeno y helio; es como una estrella agonizante que busca estos dos elementos químicos que están fuera, pero a la vez quema muchos elementos pesados, sobre todo oro, plomo, hierro, eso hace que deforme cada vez más el espacio-tiempo y se produzca un colapso gravitacional”.
Nelson Velandia le dedicó su tesis de doctorado, calificada como meritoria, a los agujeros negros, y ha continuado trabajando en esa línea de investigación con sus colegas del Grupo de Física Teórica en la Facultad de Ciencias que lidera en la Pontificia Universidad Javeriana.
“Los agujeros negros son estrellas que se apagan, que colapsan por el campo gravitacional”, describe. “Tienen una masa tan grande que su campo gravitacional hace que atraigan todo lo que está alrededor de ellos, incluso la luz”. Y toda esa masa se contrae en volúmenes pequeños.
“Imagínese unas manos gigantes que van comprimiendo todo el planeta Tierra en una esfera de nueve milímetros; toda la masa concentrada en una esfera; el campo gravitacional que genera eso se volvería un agujero negro”, explica.
El enigma de los agujeros negros
Si bien los científicos han descubierto millones de agujeros negros en el universo, aun guardan mucha información que está por descubrir. “Se podría decir que en el centro de cada galaxia hay un agujero negro”, cuenta Velandia, algunos de ellos con una edad de diez mil millones de años y otros que hasta ahora se están formando. Eso se sabe por técnicas ultrasofisticadas que han desarrollado centros de investigación de punta en los últimos años y con ellas lo han detectado. “Lo único que yo puedo conocer de un agujero negro es la masa, la carga y la rotación”, reconoce.
Así, lo que está trabajando el grupo de física teórica es el espacio-tiempo alrededor de ese agujero a partir de teorías de rotación. ¿Cómo? En ensayos simulados computacionalmente: “Si yo pongo a orbitar una partícula de masa pequeñita, depende de cómo orbite puedo describir el espacio tiempo”, explica. Pero lo novedoso es que, en ensayos matemáticos de computador, pusieron a rotar una partícula en un sentido —en la misma rotación del agujero— y la otra en sentido contrario y notaron que, en una órbita completa, una partícula toma más tiempo que la otra. “Como si para un lado la rotación lo arrastrara y para el otro lo retrasara”.
Como en el universo las reglas dependen del sistema de referencia, la medición del desfase en el tiempo que hace un observador dentro del agujero negro, o en la órbita o externamente, obtendrá tres tiempos diferentes. Por eso este fenómeno es relativista, es decir, relativo a su sistema de referencia.
Y estos desfases en el tiempo dan pistas sobre el funcionamiento y la información que entregan los GPS —ubicación, velocidad y elevación—, a través de los satélites que orbitan la Tierra. “Si uno no tiene en cuenta esos desfases, los cálculos de sus GPS no serán correctos”. Como cuando uno está viendo un programa en la televisión y las imágenes llegan desfasadas en el tiempo. Hay diferencia en la medición del tiempo.
De la teoría a lo experimental
El GPS es un ejemplo claro de la importancia de la teoría. “Hay que poner en diálogo a la teoría con la experimentación”, sugiere Velandia. Para que los apoyos económicos externos también incluyan proyectos de tipo teórico que aparentemente solo responden a preguntas de tipo matemático, pero no tienen aún aplicación alguna.
Para este sacerdote jesuita, así como para su grupo de físicos y matemáticos, las preguntas fundamentales alrededor del ser humano y su relación con el universo son esenciales, por lo cual han creado varios espacios donde estudiantes y profesores conversan sobre diferentes temas.
El hombre en el cosmos es un proyecto universitario que busca que la comunidad académica se formule dichas preguntas. Este proyecto tiene varios productos. En primer lugar, un seminario permanente que reúne una vez al mes a profesores de diferentes facultades en donde surgen diálogos transdisciplinares. También un curso que ofrece la Facultad de Teología a los estudiantes donde “dialogan la filosofía, la teología y la astronomía y se llama El ser humano en el cosmos”.
Por otro lado está el Coloquio Ortiz-Chardin, que también sucede una vez al mes y que tiene un invitado experto en estos temas. “Finalmente, tenemos un grupo de astronomía aficionada para estudiantes y profesores llamado Astrojave”, que se reúne todos los jueves y hace salidas de campo a Villa de Leyva y al desierto de la Tatacoa.
Los puentes que propone el padre Velandia
Reflexionar, pensar, analizar y contemplar son verbos que están en el diccionario de Velandia. De ahí a generar pensamiento es uno de sus objetivos y si en el futuro pueden tener aplicaciones, pues bienvenidas, estas se darán con el tiempo.
Pero otra de sus palabras preferidas es ´puente´. Es lo que construye día a día cuando trata de asociar la teología con la física, y la física con las matemáticas. “Tenemos que poner en diálogo los saberes de la teología y de la astrofísica, de la religión y la ciencia, de la fe y la razón. Con la sola teología no podemos explicar. La ciencia da herramientas para comprender. Otros saberes son importantes y se complementan”.
No es el primero, ni será el último sacerdote que se dedique a la ciencia, entre ellos, uno de los jurados de su tesis, el padre Gabriel Gionti, S.J., un jesuita que trabaja en física-matemáticas y es investigador del Observatorio del Vaticano, con quien ha continuado en contacto y es uno de sus contertulios permanentes.
“La física me responde por qué el mundo es así, cuáles son las causas y leyes para que se comporte de una manera o de otra y la teología y, sobre todo, mi experiencia de Dios, me ayuda a darle sentido a la vida y a encontrar el para qué de este universo”, dijo Velandia en una entrevista hace unos años.
