Fred Hoyle

Sir Fred Hoyle (Bingley, Yorkshire, Inglaterra, 24 de junio de 1915 - Bournemouth, Inglaterra, 20 de agosto de 2001). Eminente matemático, astrofísico y escritor británico.

Trabajó en casi todos los campos de la astrofísica. Hoyle fue un astrofísico muy polémico y, a pesar de ello, ampliamente respetado. Hoyle es célebre principalmente por la propuesta de dos teorías de carácter heterodoxo. La primera, su modelo de Universo Estacionario o Teoría del Estado Estacionario y, la segunda, su propuesta junto a Nalin Chandra Wickramasinghe, en 1978, de la teoría de la Panspermia que afirma que la vida no surgió en la Tierra sino que llegó a nuestro planeta a bordo de cometas capaces de dispersar el mismo tipo de vida por diferentes mundos.

Fue nombrado Caballero del Imperio Británico en 1972. Sir Fred Hoyle recibió en 1968 la medalla de oro de la Real Sociedad Astronómica, en 1994 el Premio Balzan (con Martin Schwarzschild) y en 1997 el Premio Crafoord.

Descubrimientos

Niveles de energía atómica del carbono

En 1958 publicó su descubrimiento más fundamental, por el que será recordado como uno de los científicos más eminentes del siglo XX. Hasta aquel entonces había un obstáculo en explicar la nucleosíntesis del carbono, es decir, cómo este elemento se había podido formar en el interior de ciertas estrellas hasta ser, incluso, lo bastante abundante como para hacer posible la vida en nuestro planeta. Hoyle predijo teóricamente la existencia de ciertos niveles de energía que los átomos de carbono debían tener. Su predicción se basaba en la necesidad de la presencia de niveles de energía concretos para que este elemento pudiera producirse, a partir de elementos más simples, en reacciones termonucleares en los núcleos de las estrellas. Su trabajo sobre estas reacciones y sus extensas contribuciones al estudio de las estructuras internas estelares permitieron profundizar en el conocimiento de la nucleosíntesis, es decir, la generación de elementos pesados a partir del hidrógeno y del helio en el interior de las estrellas, permitiendo explicar la formación de elementos más pesados como el carbono, el silicio y el oxígeno. Este descubrimiento fundamental fue realizado en conjunto con el físico norteamericano William Fowler, quien recibió por ello un Premio Nobel de Física en 1983, compartido con Subrahmanyan Chandrasekhar, otro de los grandes astrofísicos que estudiaron el interior de las estrellas.

Fred Hoyle descubrió cómo se efectuaba el salto desde el berilio-8 al carbono-12. El proceso es el siguiente: en principio las reacciones de fusión nuclear producen la partícula llamada deuterón formada por dos protones; al añadirse un tercer protón se forma el núcleo de helio-3, y con un cuarto se forma el núcleo del helio-4 o partícula alfa, una configuración muy estable. La fusión de dos partículas alfa resulta en un núcleo de berilio-8, que es muy inestable y sólo dura como tal $10^{-19}$ segundos; en principio, la unión del berilio-8 con otra partícula alfa puede producir, a su vez, un núcleo de carbono-12. Pero al ser tan inestable el berilio-8, se espera que la colisión con la partícula alfa rompa su núcleo en vez de ligar las dos partículas. Si no se produce este paso, la cadena se rompe, no se forma el carbono y, como lejana consecuencia, los seres humanos no podemos estar aquí. Hoyle trató de resolver este rompecabezas ante la evidencia de que, evidentemente, nosotros existimos. La solución de Hoyle fue realmente sorprendente y elegante por su sencillez: además del estado de energía fundamental del carbono-12 debía existir otro de mayor energía, llamado excitado. Este último estado (predijo Hoyle) debía tener una energía igual a la suma de la del núcleo de berilio más la de la partícula alfa entrante con lo cual, al colisionar los dos elementos, se formaría el núcleo de carbono en estado excitado, pero sin superar el límite de energía para que no se rompa. Rápidamente después el carbono-12 emitiría un fotón y llegaría a su estado normal (estable). Lo notable es que la energía del estado excitado del carbono-12 está afinada hasta un límite asombroso por la naturaleza ya que, si fuera algo mayor, no se formaría el núcleo y, si fuera menor, el núcleo se rompería: en cualquiera de los dos casos la vida, al menos tal y como la conocemos, no se habría producido. El nivel de energía del carbono predicho por Hoyle fue inmediatamente verificado experimentalmente por W. Fowler y colaboradores. Cabe notar que a Fred Hoyle no se lo incluyó en el Premio Nobel mencionado más arriba.

Teorías

Teoría del Estado Estacionario

Con enormes aportes en el campo de la evolución y estructura de las estrellas, Hoyle fue más conocido por su, hoy en día poco canónico, modelo del Universo Estacionario, conocido como Teoría del Estado Estacionario. Este modelo sostenía que el Universo nunca tuvo un origen, sino que siempre existió de la misma manera como lo conocemos hoy. Explicaba la expansión descubierta por Hubble, con la permanente creación de protones y electrones, que pasan a formar el hidrógeno que posteriormente se agrupa en estrellas y galaxias. Hoyle llegó a bautizar humorísticamente a la teoría alternativa de expansión del Universo a partir de una singularidad inicial como Teoría del Big Bang, nombre por el que ahora se conoce a la teoría. Su nombre también está ligado a diferentes formulaciones del Principio antrópico.

Teoría de la panspermia

La teoria de la penspermia afirma que la vida no surgio en la tierra sino que llego a nuestro planeta a bordo de cometas capaces de dispersar el mismo tipo de vida por diferentes mundos

Obra

• Fred Hoyle (1999). Mathematics of Evolution. Acorn Enterprises. ISBN 978-0-9669934-0-0. 

Ediciones en español

• Hoyle, Fred (1967). Astronomía. Ediciones Destino. ISBN 978-84-233-0642-8. 
• — (1986). De Stonehenge a la cosmología contemporánea; Nicolás Copérnico: un ensayo sobre su vida y su obra. Alianza Editorial. ISBN 978-84-206-1630-8. 
• — (1981). ¿Energía o extinción?: en defensa de la energía nuclear. Alianza Editorial. ISBN 978-84-206-1852-4. 
• — (1986). Iniciación a la astronomía. Ediciones Orbis. ISBN 978-84-7634-743-0. 
• — (1982). La nube de la vida: los orígenes de la vida en el universo. Editorial Crítica. ISBN 978-84-7423-177-9. 
• — (1981). El nuevo rostro de la ciencia. Luis Porcel, Editor. ISBN 978-84-85321-23-0. 
• — (1985). El Universo inteligente. Grijalbo. ISBN 978-84-253-1628-9. 
• Hoyle, Fred; Hoyle, Geoffey (1986). Infierno. Ediciones Orbis. ISBN 978-84-7634-502-3. 

También destacó como autor de numerosos trabajos de divulgación científica y de obras de ciencia ficción. Como divulgador científico realizó una serie de charlas para la BBC en 1950 recogidas en el libro The nature of the Universe. Entre sus obras de ciencia ficción destaca "La Nube Negra" (1957). En 1961 realizó una serie de ciencia ficción para la televisión titulada A for Andromeda y protagonizada por Julie Christie.

Citas

En su obra ha dejado escritas declaraciones como las que siguen:

• “No sé cuánto tiempo pasará antes que los astrónomos en general reconozcan que no puede haber llegado a existir aquí sobre la Tierra por procesos naturales el arreglo combinatorio de ni siquiera uno de entre los muchos miles de biopolímeros de los que depende la vida.” [...] “Promueven la idea de que dentro de la naturaleza, más allá de la física normal, hay una ley oculta que ejecuta milagros (con tal que los milagros ayuden a la biología) . . . La noción de que no solo los biopolímeros sino también el programa que funciona en una célula viviente podían llegar a existir por casualidad en una sopa orgánica primordial aquí sobre la Tierra evidentemente es un disparate de primer grado.” New Scientist 1982

• “Una interpretación juiciosa de los hechos nos induce a pensar que un superintelecto ha intervenido en la física, la química y la biología, y que en la naturaleza no hay fuerzas ciegas dignas de mención. Las cifras obtenidas a partir de los hechos me parecen tan rotundas que convierten esta conclusión en casi incuestionable”.

• “Más bien que aceptar la probabilidad fantásticamente pequeña de que las fuerzas ciegas de la naturaleza hubieran producido la vida, parece mejor suponer que su origen se deba a un acto intelectual deliberado”.

• “Los científicos ortodoxos se muestran más preocupados por evitar un retorno a los excesos religiosos del pasado que por mirar cara a cara la verdad, [y esta preocupación] ha dominado el pensamiento científico a lo largo del siglo pasado”. El Universo inteligente -Pág 9-

Enlaces externos

• Chandrasekhar
• Obra de ficción
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