22 Núm. 50 MÈTODE

En la imatge es veu el camp profund de galàxies observat pel telescopi espacial Hubble durant deu dies d’exposició (cortesia de RobertWilliams i l’equip HDF amb el suport d’AURA/STScI i NASA). Més de 2.500 galàxies s’aprecien en una petita regió del cel, d’un minut d’arcd’amplària, pròxima a la constel·lació de l’Óssa Major. Els objectes més febles brillen 4.000 milions de vegades menys que els estels més dèbilsque podem observar al cel cada nit a ull nu. Són galàxies distants, la llum de les quals va sortir, en alguns casos, quan l’univers tenia només el10% de l’edat actual i per tant ens mostren com era l’univers primitiu.

� ELS INICIS DE LA COSMOLOGIA DE LA GRANEXPLOSIÓ

La idea del big bang o «gran esclafit» té el seu origenen els estudis del meteoròleg i matemàtic rus Alek-sandr Friedmann (1888-1925) i del belga GeorgesLemaître (1894-1966). Friedmann va mostrar l’any1922 en la revista Zeitschrift für Physik que les equa-cions del camp gravitatori d’Einstein (sense termecosmològic) admeten solucions que descriuen un uni-vers en expansió. Lemaître, que va treballar a Cam-bridge entre 1923 i 1924 sota la supervisió del granArthur Eddington (1882-1944),va publicar el 1927, ja a la Uni-versitat de Lovaina, Un univershomogène de masse constante etde rayon croissant rendantcompte de la vitesse radiale desnébuleuses extragalactiques, quedescrivia un univers de radi crei-xent. Lemaître considerava quel’univers primitiu era constituïtper un «àtom primigeni» l’ex-pansió del qual –«l’explosió del’ou còsmic»– originava l’uni-vers actual. La condició desacerdot de Lemaître va donarpeu de seguida a interpretacionsteologicocreacionistes de la seuateoria, però ell mateix va tractarde separar ciència i religió, «dues formes d’arribar ala veritat» que havia decidit «seguir simultàniament».Per la seua banda, Albert Einstein (1879-1955), ini-cialment hostil a un univers variable, va acceptar el1931 que aquest estava en expansió quan el granastrònom nord-americà Edwin Hubble (1889-1953)va observar que les galàxies s’allunyen amb velocitatsproporcionals a la distància de l’observador, la qualcosa suggereix un inici i un origen comú per al seuviatge. Einstein va reconèixer llavors el valor de lesidees de Friedmann i Lemaître, «el castell de focsartificials al començament del començament», enfrase d’aquest últim.

� FRED HOYLE I EL FRUSTRAT MODEL ESTACIONARI

L’evolució del pensament d’Einstein –i que perdera lagran oportunitat de predir l’expansió de l’univers– ésuna història que no ens concerneix aquí. No obstantaixò, l’acceptació final del big bang (que abans derebre aquell nom es deia model d’evolució dinàmicade l’univers) és tan interessant com plena de girs ines-perats. La teoria inicialment competidora, el frustratmodel estacionari de l’univers, va ser concebuda perFred Hoyle (1915-2001) el 1948 junt amb dos jueusvienesos emigrats, Hermann Bondi (1919-2005) i

Thomas Gold (1920-2004), quehavien treballat amb ell al radarde l’Armada durant la guerramundial. Hoyle, alumne de PaulDirac (1902-84) i de RudolfPeierls (1907-95) a Cambridge,va decidir dirigir la seua atencióals estels quan Peierls es va tras-lladar a Birmingham i, a més, vasentir comentar a Dirac que «el1926 [l’any d’or de la físicaquàntica], persones correntspodien fer grans contribucionsals fonaments de la física; avui[per 1938] no troben problemesimportants que resoldre». Hoyleva proposar a Cambridge unmodel d’univers estacionari a

gran escala, com ho és un riu que flueix, que sempreés el mateix encara que no siga estàtic. El seu modelera compatible amb la llei de Hubble –la recessió deles galàxies– i descrivia un univers aproximadamentigual pertot arreu, en totes les direccions i en qualsevoltemps, d’acord amb el «principi cosmològic perfecte»de Bondi i Gold de 1948. En aquest model estacionaril’univers era etern, en expansió i immutable al mateixtemps, sempre en el mateix estat. Això requeria, ésclar, una creació contínua de matèria que, encara quefaltava explicar-ho, era mínima: un mer àtom per segleen un volum comparable al de l’Empire State novaior-quès. Però el model tenia una virtut: era fàcilment

LA CURIOSA HISTÒRIA DEL BIG BANG

L’ORIGEN DELS ELEMENTS I L’ENERGIA DELS ESTELS

José Adolfo de Azcárraga

Núm. 50 MÈTODE 23

«L’UNIVERS DESCRIT PEL

“BIG BANG” POSSEÏA

UN ORIGEN DEFINIT; EN

EL SEU COMENÇAMENT ERA

INCREÏBLEMENT DENS

I PRÀCTICAMENT EN

EQUILIBRI TÈRMIC, AMB UNA

ALTÍSSIMA TEMPERATURA,

REFREDANT-SE VELOÇMENT

AMB EL PAS DEL TEMPS»

refutable en el sentit popperià, i les observacionsastronòmiques el van posar aviat en compromisos. Elcolp de gràcia –la troballa de la radiació de fons– arri-baria, però, de manera inesperada.

L’univers descrit pel big bang, al contrari, posseïaun origen definit; en el seu començament era increï-blement dens i pràcticament en equilibri tèrmic, ambuna altíssima temperatura que es va anar refredantveloçment amb el pas del temps. El model del granesclafit donava, a més, la clau per a una qüestió essen-cial: les elevades temperatures dels primers minuts del’univers en expansió permetien explicar l’apariciódels elements molt lleugers (deuteri, heli He3 i He4)com a conseqüència de processosentre protons, neutrons i elec-trons, substància primordial queel físic russoamericà GeorgeGamow (1904-68) va denominarylem. La història de l’origen delsdistints elements va lligada a ladel big bang i mereix un comen-tari perquè, conceptualment, lanucleosíntesi és a l’aparició delselements el que la teoria del’evolució a l’origen de les dife-rents espècies. Igual com Darwin

es va preguntar el perquè de l’existència i varietat deles espècies, era important explicar la gènesi dels dis-tints elements de la naturalesa.

� GAMOW I COL·LABORADORS ENTREN EN ESCENA

El 1945 Gamow, que es trobava a la Universitat Geor-ge Washington, va prendre Ralph Asher Alpher (1921-) com a doctorand. Alpher era fill d’un emigratd’Odessa (Ucraïna), on havia nascut Gamow, i acaba-va de perdre una beca en el Massachusetts Institute ofTechnology en descobrir-se que era jueu. Alpher va

mostrar que la temperatura delsprimers minuts després del bigbang podia explicar la granabundància d’heli a l’univers, laqual cosa va constituir un segonargument en favor de la granexplosió (el primer era l’expan-sió de l’univers). Gamow i Al-pher van sotmetre a la revistacientífica The Physical Review elseu Origen dels elements quí-mics el 1948. Però, en una mos-tra del seu peculiar sentit de

24 Núm. 50 MÈTODE

Fred Hoyle, autor de la teoria del model estacionari de l’univers. George Gamow va estudiar l’origen dels elements químics.

«HOYLE VA PROPOSAR

A CAMBRIDGE UN MODEL

D’UNIVERS ESTACIONARI

A GRAN ESCALA,

COM HO ÉS UN RIU

QUE FLUEIX, QUE SEMPRE

ÉS EL MATEIX ENCARA

QUE NO SIGA ESTÀTIC»

l’humor, Gamow va decidir quel’article quedaria millor afegintun altre gran científic, HansBethe, com a tercer firmant: lapronúncia dels cognoms Alpher,Bethe i Gamow recorda les tresprimeres lletres de l’alfabet grecalfa, beta, gamma (α, β, γ). A alfa, com és natural, no liagradava la idea que Bethe sig-nara també el seu article sensehaver-hi col·laborat: sospitava, iamb raó, que l’addició d’unsegon pes pesant com a autorempetitiria la seua decisiva con-tribució. Però un doctorand téescàs marge de maniobra davantel seu director de tesi: Bethe vallegir el treball, li va agradar labroma, i l’article es va publicaramb tres autors. Bethe, a més, jatenia antecedents: com a jovefellow postdoctoral del laboratoriCavendish de Cambridge haviacol·laborat el 1931 en un treball–aquest una farsa sense pal·lia-tius– que es va publicar senseque els editors de Naturwissens-chaften advertiren que ridiculitzava una idea d’Ed-dington per a deduir el valor de la constant d’estructu-ra fina, la que determina la intensitat de la interaccióelectromagnètica. Pel que fa a l’article α-β-γ, Gamowexplica que, quan aquest va passar a ser el punt departida de qualsevol estudi sobre la nucleosíntesi,Bethe va considerar seriosament canviar el seu nompel de Zacaries per a ser citat, almenys, en últim lloc.

� LA GRAN EXPLOSIÓ I LA RADIACIÓ DE FONS: UNA IDEA AMB DIVERSOS PARES

Alpher i Robert Herman –fill d’un altre emigrat jueuque, de nou segons Gamow, es va negar a canviar elseu cognom per Delter perquè fera joc amb la delta–δ– que segueix a α, β i γ– van mostrar posteriormentque el model del big bang contenia una prediccióespectacular. La radiació (la llum) que omplia l’uni-vers havia d’observar-se avui, refredada per l’expan-sió, com una radiació còsmica de fons a la zona demicroones de l’espectre (així anomenada perquècorrespon a una banda de longituds d’ona més curtesque les de la VHF del radar del començament de laSegona Guerra Mundial). No obstant això, aquesta

importantíssima predicció vacaure en l’oblit. Anys després,dos radioastrònoms dels labora-toris de la Bell Telephone, ArnoPenzias (1933- ), jueu nascut aMunic, i el texà Robert Wilson(1936- ), van acabar convencent-se que el soroll de fons que cap-tava la radioantena de Holmdel(Nova Jersey) que estaven cali-brant per mesurar la radiaciófora del pla de la Via Làctia, queresultava impossible d’eliminar,existia realment. El 1965 Penziasi Wilson van publicar en l’As-trophysical Journal la seua tro-balla de la radiació de fons queomple l’univers, d’una tempera-tura d’uns 2,73 ºK (graus Kelvino centígrads sobre el zero abso-lut), esmentant que «una possi-ble explicació de l’excés de tem-peratura del soroll [era] la dona-da per Dicke, Peebles, [P. G.]Roll i [D. T.] Wilkinson en unacarta en aquest mateix número».I és que, llavors, Penzias i Wil-son ja coneixien les importants

implicacions cosmològiques del seu descobrimentaccidental a través de Robert Dicke (1916-97) i PhilipJohn Peebles (1935- ). Aquests també havien predit aPrinceton l’existència d’aquesta radiació, sense conèi-xer les investigacions pioneres de Gamow, Alpher iHerman de deu anys abans (també ho van fer el 1964A. Doroxkevitx i I. Novikov a l’URSS, suggerint finsi tot que l’antena dels laboratoris Bell podria cercar-la!). Dicke i els seus col·legues, que abans de parlaramb Penzias havien començat fins i tot a cercar laradiació de fons ells mateixos, explicaven en l’articlela connexió del descobriment de Penzias i Wilsonamb el big bang, que quedava així definitivamentestablert. Segons Eddington, «No s’ha de confiar maicompletament en una observació sense tenir almenysuna teoria per a explicar-la»; en aquest cas l’observa-ció –la radiació de fons– i la teoria –el gran esclafit–estaven en perfecta sintonia. Dels precursors del bigbang, només Lemaître vivia encara per a assaborir elmoment.

Inicialment, els partidaris de l’estat estacionari vanargumentar que aquesta radiació de fons podia serresultat de la dispersió per galàxies llunyanes, però lagran homogeneïtat que presentava –inabastable per

Núm. 50 MÈTODE 25

«ALPHER VA MOSTRAR

QUE LA TEMPERATURA DELS

PRIMERS MINUTS DESPRÉS

DEL “BIG BANG” PODIA

EXPLICAR LA GRAN

ABUNDÀNCIA D’HELI

A L’UNIVERS, LA QUAL COSA

VA CONSTITUIR UN SEGON

ARGUMENT A FAVOR DE

LA “GRAN EXPLOSIÓ”»

Ralph Asher Alpher.

26 Núm. 50 MÈTODE

Quan Bethe, l’antic director de la secció teòrica deLos Alamos, va signar l’article α-β-γ, era ja un científicil·lustre, entre altres raons, pel seu estudi sobre laproducció d’energia als estels, iniciat amb l’articleFormació de deuterons per combinació de protons(1938) amb C. L. Critchfield. La fusió de dos protons(p-p) ja havia estat suggerida per Carl von Weizsäcker(1912- ) el 1937, i Bethe i Critchfield la van utilitzar pera explicar la producció d’energia solar. Aquesta s’ini-cia amb la fusió p-p de dos protons que dóna lloc adeuteri H2 (un nucli d’hidrogen –un protó p– amb unneutró addicional) amb emissió d’un positró i unneutrí (que Bethe i Critchfield no van considerar). Elprocés acaba amb la producció d’heli He4, que posse-eix dos protons i dos neutrons i per tant té nombrede massa A = 2 + 2 = 4, a través de l’isòtop He3 (dosprotons i un sol neutró, A=3). Aquesta és la cadenap-pI; en un 15% dels casos, en la cadena p-pII, intervéa més el beril·li Be7 i el liti Li7 (també és possible unaaltra cadena en el Sol, la p-pIII, però només contri-bueix en un 0,02%). Afortunadament per a nosaltres,la cadena p-p és un procés molt lent, la qual cosapermet que el Sol lluesca i ens escalfe encara. Bethe,a més, va descobrir l’any 1939 elcicle carboni-nitrogen-oxigen-carboni, en què el C, el N i el Oactuen repetidament com acatalitzadors en la combinacióde quatre protons que acabaproduint també He4 (junt ambelectrons i neutrins) i energia. Elcicle CNO domina completa-ment l’alliberament d’energia alsestels grans, la temperaturainterior dels quals supera els 18milions de graus, que és la delnucli d’estels amb una massad’una vegada i mitja la del Sol.Aquest –i altres estels igual-ment «lleugers»– produeixen la major part de la seuaenergia a través de la cadena p-pI abans esmentada.

Bethe va rebre en solitari el Nobel de 1967, el pri-mer en el camp de l’astrofísica, i l’actual model solares basa en les seues idees de 1938 i 1939. Fins i tot unseriós problema dels anys setanta, l’escassetat delsneutrins (tots de «tipus electró») que havien de pro-duir-se en les reaccions p-p o CNO en el nucli solar,observada en un laboratori subterrani situat a la

mina d’or Homestake, a Dako-ta del Sud, ha quedat resoltconsiderant les oscil·lacionsentre els distints tipus de neu-trins. Com va confirmar el 2001el Sudbury Neutrino Observa-tory canadenc, l’emissió deneutrins de tots els tipus pelSol és consistent amb la pro-ducció d’electrons de tipuselectró en el nucli solar. Elmateix Bethe va analitzar el1990 ( junt amb John Bahcall,difunt també el 2005) la neces-

sitat de tenir en compte la «nova física» –lesoscil·lacions entre distints tipus de neutrins que nosón possibles en el model estàndard de les interac-cions de partícules– per resoldre, finalment, el pro-blema dels neutrins solars.

J. A. DE A.

HANS A. BETHE (1906-2005) I L’ENERGIA DELS ESTELS

«BETHE VA REBRE

EN “SOLITARI” EL NOBEL

DE 1967, EL PRIMER EN

EL CAMP DE L’ASTROFÍSICA,

I L’ACTUAL MODEL SOLAR

ES BASA EN LES SEUES

IDEES DE 1938 I 1939»

Hans A. Bethe (la lletra beta en l’article d’Alpher i Gamow).

una tal difusió– va fer que la radiació de fons s’accep-tara aviat com la tercera i definitiva corroboració delbig bang (encara que llavors el model tenia poc aveure amb la sofisticada teoria d’avui, amb el seu perí-ode inicial d’inflació o rapidíssima expansió en els pri-mers instants, les seues transicions de fase i totes lesimplicacions de la física actual). Quan finalment es vaconèixer la història completa de la radiació de fons,Penzias va escriure a Gamow, que llavors tractava dereivindicar la prioritat en la seua predicció. Gamow liva respondre amb una història detallada i un comenta-ri: «Com veus, el món no va començar amb el totpo-derós Dicke.» Alpher es va sentirencara més postergat. Però Pen-zias i Wilson van rebre el Nobelel 1978 i, en el seu discurs d’ac-ceptació, Penzias va fer una deta-llada descripció històrica en quèel treball d’Alpher, junt amb elde Gamow i Herman, va rebreper fi el reconeixement merescut.

� L’«ORIGEN DE LES ESPÈCIESNUCLEARS» O TEORIA DELS ELEMENTS PESANTS

Queda encara una cosa per aclarir: la nucleosíntesidels elements pesants. Gamow i col·laboradors nohavien pogut arribar més lluny de la síntesi de l’heli.La immensa majoria del He4 de l’univers és d’origencosmològic i es produeix uns tres minuts llargs des-prés del big bang, quan s’ha refredat des d’uns increï-bles 1032 ºK a menys de 109 ºK i ja s’ha format deute-ri; Gamow ja havia observat el 1948 que, a majortemperatura, l’energia dels fotons impediria la forma-

ció d’elements pesants. Quan prop d’un milió d’anysdesprés del big bang es van formar els estels, la matè-ria de l’univers estava constituïda fonamentalment peruna quarta part d’heli i quasi tota la resta per hidro-gen. Una petita fracció de l’heli era resultat de lacrema d’hidrogen als estels, que, com hem vist en elrequadre de Bethe, també produeix heli (i alliberaenergia). No obstant això, tot intent d’anar més enllàdel He4 topava amb nuclis inestables que impediencontinuar amb la formació de nuclis més pesants.Hoyle –el líder de la teoria de l’univers estacionari–va representar un paper decisiu en la solució d’aquest

problema… i en el nom mateixdel big bang. El 1949, en unaxarrada radiofònica de divulga-ció per la BBC, Hoyle va utilit-zar el nom de big bang per ridi-culitzar la idea d’un univers enexpansió creat per un gran escla-fit inicial. Però no va calibrarque la seua malintencionadaexpressió era, en realitat, unaexcel·lent caracterització del

model, i per això va quallar de seguida: Hoyle, l’irre-conciliable enemic de la cosmologia del big bang, vaser irònicament qui la va batejar.

Pel que fa a la nucleosíntesi, la primera dificultatera superar el coll de botella que representava el nom-bre de massa A=5 i poder explicar la formació delcarboni-12 (C12) a partir del beril·li-8 (Be8) i el He4;l’isòtop Be8, format als estels a partir de dos He4, ésmolt inestable i no pot capturar un tercer He4 per aformar el carboni C12 ordinari abans de desintegrar-se. Hoyle es va adonar l’any 1954 que el C12 podia

Núm. 50 MÈTODE 27

Penzias i Wilson, dos radioastrònoms guanyadors del Nobel per laseua troballa de la radiació de fons.

«LA RADIACIÓ DE FONS ES

VA ACCEPTAR D’HORA COM

LA TERCERA I DEFINITIVA

CORROBORACIÓ

DEL “BIG BANG”»

La “crema” d'hidrogen allibera energia perquè l'heli He4 resultant ésmés lleuger que quatre nuclis d'hidrogen. A causa d'aquest fenomen,Eddington ja havia suggerit el 1920 que la “crema” d'hidrogen podriaser la font de l'energia solar.

He

H

generar-se, a pesar de tot, a través d’una «captura res-sonant» que requeria l’existència d’un estat excitatdel carboni. El problema era que aquest estat, quepermetria més fàcilment la uniódel beril·li i l’heli, era descone-gut. Però, si el carboni s’haviaoriginat realment a partir denuclis més lleugers, aquest estatexcitat del C12 havia d’existir:d’una altra manera la produccióde carboni, molt més lenta, nohauria donat lloc a l’abundànciaactual d’aquest element. Hoyleva calcular que aquest estat exci-tat havia de tenir un poc mésd’energia (7,65 MeV) que el car-boni ordinari. Es podria pensarllavors a continuar i obtenirl’oxigen O16 per l’addició d’unaltre He4 al C12, però en aquestcas a l’estat del O16 li faltavaenergia, i afortunadament:aquesta reacció hauria disminuït dràsticament l’abun-dància del carboni en favor de la d’oxigen i impedit eldesenvolupament de la vida. Així, segons Hoyle, lasíntesi de nuclis més complexos és resultat de tres fetsafortunats: la gran inestabilitat del Be8, l’existènciadel nivell ressonant del C12 per damunt de l’energiade Be8+He4 i que el nivell potencialment perillós delO16 estiguera per sota del llindar de C12 + He4.Aquests nivells són extraordinàriament sensibles alsvalors de les constants que determinen la repulsió

elèctrica dels protons i la força nuclear que lliga pro-tons i neutrons en el nucli. Per això, aquest «finíssimajust» s’ha usat –trobe que erròniament– com una jus-

tificació del principi antròpic(que en essència condiciona leslleis de la física al fet que pugaexistir la vida), els antecedentsdel qual, per tant, es remuntariena Hoyle.

� WILLIAM FOWLER I UNNOBEL PARCIALMENT INJUST

Però tornem a la crucial res-sonància del carboni. Hoyle, devisita a Caltech, a Pasadena, el1953, va persuadir el físic experi-mental William A. Fowler (1911-1995) perquè la cercara amb unargument irresistible per a qual-sevol científic: si la predicció eraerrònia es podria descartar de

seguida i, si resultava certa, Fowler hauria fet un des-cobriment transcendental. La recerca era més que ren-dible, i Fowler, que al principi mirava amb considera-ble recel Hoyle, va concloure que valia la pena invertiruna setmana o dues en la seua proposta. Sempre ésmillor saber on cercar que fer-ho a cegues i Fowler vatrobar l’estat excitat del carboni en pocs dies, exacta-ment amb l’energia prevista. Salvada ja la barrera dela generació de carboni, Hoyle i Fowler (junt amb elmatrimoni Burbidge, George i Margaret) van explicar

28 Núm. 50 MÈTODE

«EN UNA XARRADA

RADIOFÒNICA, HOYLE

VA UTILITZAR EL NOM DE “BIG

BANG” PER RIDICULITZAR LA

IDEA D’UN UNIVERS

EN EXPANSIÓ.

L’IRRECONCILIABLE ENEMIC

DE LA COSMOLOGIA

DEL “BIG BANG”

VA SER IRÒNICAMENT

QUI LA VA BATEJAR»

He32 He3

2 He42

He32 He4

2 Be74

Be74

Li73

Li73

Li73

H11 H1

1

H11 He4

2 He42

e

γ

ν

ν

+

+

+

+

+

+

++

+ +

.86 MeV(90 per cent)

.86 MeV(90 per cent)

Cadena 2(15 per cent)

Cadena 1(85 per cent)

4

5

6

7

H1

He4

H1

H1H1

β+

ν

ν

β+

N157

C126

N137

C136

N147

O158γ

γ

γLes cadenes p-pI (1) i p-pII (2). Els processos del cicle CNO.

finalment l’aparició dels distintselements en un monumental tre-ball, Synthesis of the elements instars, publicat el 1957 en elReview of Modern Physics. Enaquest clàssic i llarguíssim article(conegut com B2FH per les ini-cials dels seus autors) s’estudia-ven les reaccions nuclears quedonaven lloc als distints ele-ments, concloent que era «possi-ble explicar, de manera general,les abundàncies de pràcticamenttots els isòtops dels àtoms, des del’hidrogen a l’urani, per mitjà dela seua síntesi als estels i lessupernoves», l’explosió de les quals també va estudiarHoyle. De fet, hi ha molts processos nuclears queintervenen en la generació dels diversos elements, iestan estretament interrelacionats amb les distintestemperatures de l’interior dels estels i la seua evolució,la qual cosa fa que la nucleosíntesi siga molt comple-xa. D’acord amb una humorística Gènesi segonsGamow, el qual, a pesar de les seues crítiques a la teo-ria de l’estat estacionari, tenia Hoyle en alta estima,«Déu va dir: que Hoyle siga. I Hoyle va ser fet. I Déu

el va mirar i li va demanar que creara els elementspesants com li vinguera de gust. I Hoyle va decidir ferels elements pesants dins dels estels, i escampar-losutilitzant les explosions de supernoves [...] I així, ambl’ajuda de Déu, Hoyle va fer els elements pesants,però tot va acabar sent tan complicat que avui dia niHoyle, ni Déu, ni ningú, és capaç d’esbrinar exacta-ment com es van originar».

El problema de la nucleosíntesi, primer de l’heli coma conseqüència del big bang i després dels elementspesants dins ja dels estels, quedava resolt amb poquesparaules per B2FH. Com a conseqüència, Fowler varebre la meitat del Nobel de física de 1983 «pels seusestudis teòrics i experimentals sobre les reaccionsnuclears importants en la formació dels elements quí-mics de l’univers» (l’altra meitat va ser per a l’indi S.Chandrasekhar (1910-95), de la universitat de Chica-go, «pels seus estudis teòrics dels processos físicsimportants per a l’estructura i evolució dels estels»).Va ser un Nobel parcialment injust: Hoyle deviahaver-lo rebut amb Fowler, el qual va lamentar que nofóra així. Potser l’esquerpa personalitat de Hoyle li vaguanyar enemics en l’entorn del comitè Nobel: Hoyle,

per exemple, havia protestatenèrgicament quan el premi de1974, que van rebre els seuscol·legues de Cambridge MartinRyle (1918-1984) «per les seuesobservacions i invencions» (en elcamp de la radioastronomia) iAnthony Hewish (1924- ) «perles seues contribucions decisivesal descobriment dels púlsars»,no va incloure la nord-irlandesaSusan Jocelyn Bell (1943- ).Bell, deixebla de Hewish, era quihavia detectat i identificat perprimera vegada, al febrer de1968, els senyals d’un púlsar(pulsating radio star), estel deneutrons que gira molt ràpida-ment i que emet impulsos de

ràdioones des dels pols del seu intens camp magnètic,de manera semblant a les llampades de llum emesesper un far. Hoyle no va ser l’únic que va qüestionar elNobel de Hewish; també ho va fer el gran astrofísicIrwin Shapiro, la qual cosa potser li va costar, al seutorn, compartir el Nobel de 1993 que van rebre J. H.Taylor (1941- ) i el seu antic doctorand R. A. Hulse(1950- ) per un nou tipus de púlsar (en un sistemabinari) i les seues implicacions per a l’existència de lesones gravitatòries.

Núm. 50 MÈTODE 29

William A. Fowler va guanyar el Nobel quetambé mereixia Fred Hoyle.

«FOWLER VA REBRE

LA MEITAT DEL NOBEL

DE FÍSICA DE 1983. VA SER

UN NOBEL PARCIALMENT

INJUST: HOYLE DEVIA

HAVER-LO REBUT AMB

FOWLER. POTSER

L’ESQUERPA PERSONALITAT

DE HOYLE LI VA GUANYAR

ENEMICS EN L’ENTORN

DEL COMITÈ NOBEL»

� EL CREPUSCLE DE L’IRREDUCTIBLE HOYLE I LA PANSPÈRMIA

El 1967 Hoyle va crear el famós Institute of Astro-nomy de Cambridge, en el pati del qual es pot con-templar avui una efígie seua. No obstant això, el bri-llant i polèmic Hoyle havia anat quedant-se gradual-ment aïllat, frustrat per la falta de reconeixement. Lesseues freqüents xarrades de divulgació ironitzantsobre el big bang tampoc contribuïen a una bona rela-ció amb els seus col·legues, en particular amb Hewishi l’impulsiu Ryle; precisament les obervacions deRyle, realitzades amb el seu radiotelescopi, havienposat seriosament en dubte el model estacionari deHoyle ja el 1961. Aquest mal clima incomodava lamateixa universitat de Cambridge, molesta per lesdiscussions públiques entre tres dels seus millorscientífics. Potser el yorkshire-man i el seu fort accent no aca-baven d’encaixar en l’altivaCambridge; Hoyle recorda unamica Richard Feynman (1918-1988), igualment d’origenmodest, no menys brillant i ambmarcat accent novaiorquès.Com Hoyle, Feynman va veurela seua carrera interrompuda perla guerra (va treballar en LosAlamos sota la direcció deBethe i J. R. Oppenheimer) i,igualment, va ser bon divulga-dor i irreverent amb tota autori-tat establerta. També, comassenyala el meu amic i col·legaJon Marcaide, va haver-hi enHoyle traces del gran Galileu Galilei (1564-1642),amant del bon vi, la conversa i la polèmica.

Hoyle va reconèixer que la radiació de fons consti-tuïa un problema per a la cosmologia de l’estat esta-cionari, però no va afluixar i va anar afegint epiciclesal seu model per tractar de salvar-lo. Sempre va con-siderar el big bang poc versemblant, igual com l’apa-rició de la vida a partir de la matèria inanimada, ideaque jutjava prou absurda per «enterrar Darwin i totala teoria de l’evolució». Curiosa i aparentment con-servadora actitud en cosmologia i en biologia en qui–des que feia campana a l’escola– era un rebel nat. El1972 Hoyle va rebre el títol de Sir i, amb només 57anys, va dimitir dels seus càrrecs, incloent-hi la Plu-mian professorship of Astronomy and ExperimentalPhilosophy que havia obtingut el 1958, una de lescàtedres més antigues i il·lustres de Cambridge: abans

l’havia ocupat Eddington i, després de Hoyle, la vatenir Martin Rees (1942- ), Astronomer Royal i actualMàster del Trinity College de Cambridge (avui és deJeremiah Ostriker, autor, amb Paul Steinhardt, d’unmodel de l’univers amb un 70% d’energia fosca).Hoyle es va convertir en científic errant i va acabarinvestigant a sa casa. En els seus últims anys va pro-moure, en col·laboració amb Chandra Wickramasing-he (1930- ), l’antiga idea de la panspèrmia, ja consi-derada pel presocràtic Anaxàgores i després per Her-mann von Helmholtz (1821-94), William Thomson(Lord Kelvin, 1824-1907) i el Nobel (1903) de quími-ca Svante Arrhenius (1859-1927). Segons aquestavisió, l’origen de la vida és exterior a la Terra: «Si lageneració espontània no és possible... la vida a la Terra deu haver procedit de l’exterior», afirmavaHoyle. Lord Kelvin havia suggerit que els meteorits

podien transportar espores perl’espai, idea no aliena a l’anuncide la NASA el 1996 –després noconfirmat– que el meteorit(ALH)84001 originat a Martcontenia microorganismes fòs-sils. Potser Hoyle ja pensava enla panspèrmia quan, el 1957, vaescriure la seua millor novel·lade ciència-ficció, El núvol fosc.Per a Hoyle la idea que la vidahavia nascut i evolucionat en lanostra insignificant Terra, almarge del vast univers en què estroba, no era més que un preju-dici «precopernicà» del qualcalia alliberar-se. No va ser,doncs, conservadorisme el seu

rebuig de Darwin, sinó la darrera rebel·lia de la seuaindomable personalitat.

L’autor d’Els últims dies de Pompeia, el polític iescriptor anglès E. Bulwer Lytton (1803-1873), deiaque «el geni fa el que deu fer, i l’home de talent elque pot». Amb tota probabilitat, Fred Hoyle va estarmolt més prop de ser la primera cosa que la segona.

BIBLIOGRAFIADELSEMME, A., 1999, Our cosmic origins, CUP.HOYLE, F.; WICKRAMASINGHE, C., 1981, Evolution from space, Paladín.PADMANABHAN, 1998, After the first three minutes, CUP.SINGH, S., 2004, Big Bang, Fourth State.WEINBERG, S., 1988, The first three minutes, Basic Books.

José Adolfo de Azcárraga. Catedràtic de Física Teòrica, Universitat deValència i IFIC (CSIC-UVEG).

30 Núm. 50 MÈTODE

«HOYLE ES VA CONVERTIR

EN CIENTÍFIC ERRANT

I VA ACABAR INVESTIGANT

A SA CASA. EN ELS SEUS

ÚLTIMS ANYS VA PROMOURE

L’ANTIGA IDEA DE

LA PANSPÈRMIA. SEGONS

AQUESTA VISIÓ, L’ORIGEN DE

LA VIDA ÉS EXTERIOR

A LA TERRA»