Georges Lemaitre, aportes a la teoría expansión del Universo

Le invitamos a conocer sobre Georges Lemaitre un sacerdote – científico, que realizó aportes extraordinarios a la ciencia, descubra en este artículo de su vida, su formación, su relación científica con Albert Einstein,  su teoría del Big Bang y más.

GEORGES LEMAITRE

Quién fue Georges Lemaitre?

Puede ser visto como una ambigüedad que una persona conviva con dos tendencias encontradas como es lo espiritual y lo científico, debido a que la Ciencia se encuentra en una constante búsqueda de la verdad y responde a la razón, mientras que la fe se manifiesta por encima de la necesidad de poseer evidencias que demuestren la verdad. Sin embargo, Georges Lemaitre un sacerdote católico y científico belga, es la excepción de la regla.

Reconocido por la comunidad científica, llegó a corregir  a unos de los grandes científicos del siglo XX como fue Albert Einstein. Georges Lemaitre es reconocido como el padre de la teoría de Big Bang, la cual es uno de los fundamentos que busca explicar el origen del Universo. Ahora bien un hombre de profunda fe, que cree en la creación de Dios, es quien propone una teoría que explica su origen, por ello, se hace tan interesante conocer más en profundidad sobre este increíble personaje de la historia moderna.

Georges Lemaitre, desde muy joven había decidido que tendría una carrera religiosa, sin embargo, era un apasionado de las matemáticas y la física, ciencias puras para las cuales tenía una cualidad innata. Su padre quien siempre acompaño las inquietudes y deseos de Georges Lemaitre, le recomendó que estudiara primero y luego ingresara a la vida religiosa. Siguiendo la recomendación de su padre Georges Lemaitre, logro obtener ambas carreras, la científica y la religiosa.

Se caracterizaba por ser una persona humilde, sin renunciar a su fe católica, Georges Lemaitre habló de un pasado infinito del universo, sustentaba que esta teoría no era contradictoria a su creencia en Dios como creador del mundo, porque ya Aristóteles y santo Tomás de Aquino, habían mostrado que un universo creado no necesita un comienzo en el tiempo.

GEORGES LEMAITRE

Biografía

Su nombre es Georges Henri Joseph Édouard Lemaître, nació el 17 de julio del año 1894, en la ciudad de Charleroi, ubicada en el municipio Valonia, Bélgica. Sus padres eran Joseph Lemaitre y Marguerite Lannoy. Georges Lemaitre como será conocido por el mundo, nace en el seno de una familia con una buena posición económica, su padre destacó en el mundo industrial, fue fundador de una fábrica de vidrio, pero también tenía participación en la industria del  carbón y del acero. Su familia cuenta con una historia comprobadamente patriótica.

Era el hijo mayor y tenía tres hermanos, desde  muy pequeño demostró tener grandes inquietudes. Siempre tuvo facilidad para entender sobre matemáticas y física, pero también supo decirle a su padre que deseaba tener una vida como sacerdote. Su padre, nunca estuvo en riña con las aspiraciones y deseos de su hijo, sin embargo, le recomendó que estudiara primero y luego ingresara al seminario.

Realizó los estudios en la Escuela Superior Jesuita del Sagrado Corazón en Charleroi, en donde se destacó en las ciencias puras. Para el año 1.910, la familia se muda a Bruselas, debido a un cambió de trabajo de su padre. Siendo un adolescente se matriculó en una  escuela jesuita, en donde vuelve a resaltar por sus habilidades en matemáticas y física.

Estudia ingeniería, pero la Primera Guerra Mundial obliga a Georges Lemaitre a dejar de estudiar, ingresa como voluntario en el ejército belga. Fue condecorado por su valentía con la Medalla de la Cruz de Guerra, sin embargo, toda la experiencia vivida en tan terribles circunstancias, hacen que su vocación espiritual se haga más fuerte.

GEORGES LEMAITRE

Estando en el frente identifica un error en los cálculos balísticos de una misión y lo hace saber a sus superiores, no obstante, lo tomaron como una acto de rebeldía e insubordinación por lo que fue relevado de la misión. Al concluir la guerra, retoma sus estudios y logra graduarse, siendo galardonado con la más alta distinción, un doctorado en Ciencias Matemáticas.

Comienza sus estudios para convertirse en sacerdote en la Casa Saint Rombaut. Los maestros reconocen el interés de Georges Lemaitre por las matemáticas y la física, por lo que le sugieren que estudie el trabajo de Albert Einstein.

En 1.922 presenta su tesis titulada “La Física de Einstein” por la que le otorgaron una beca y además la posibilidad de ir a la Universidad de Cambridge en Inglaterra, como investigador de astronomía. Para el año 1.923 logra ordenarse como sacerdote, sin embargo, su pasión por las ciencias lo lleva aceptar la beca para estudiar la relatividad general.

Comienza a trabajar con Eddington, quien le sugiere a Georges Lemaitre que aplique las reglas de la relatividad general a los contenidos de su trabajo y analice los resultados, con este análisis  Lemaitre descubrió dos soluciones al problema de Eddington, una realizada por Einstein en el año 1.917 sobre un universo estable, estático, con densidad de masa constante y otra realizada por Willem de Sitter, en el mismo año de un universo dominado por la constante cosmológica, con una densidad de energía del espacio vacío.

Georges Lemaitre fue a la Universidad de Harvard, realizó un doctorado en Física, tuvo la oportunidad de conocer a los astrónomos más importantes del momento. Al regresar a Bélgica se convirtió en profesor asociado de matemática de la Universidad Católica de Lovaina. Realiza su tesis y en paralelo hace la derivación que muestra la velocidad con la que una  galaxia se aleja y su distancia, la cual se conoció como la Ley de Hubble.

En la Conferencia Solvay de 1927 fue presentada y Einstein le dijo a Georges Lemaître que defendía ideas ya presentadas por Friedmann en 1922, también le indico que sus cálculos eran correctos pero su comprensión de la física era errada.  Años después Hubble publicó un trabajo que evidencia un universo en expansión, lo que contradecía la teoría de un universo estático de Eisntein.

Se inicia entonces a realizar estudios para explicar la discrepancia científica cómo era posible que el universo tuviera un comienzo en un tiempo finito en el pasado como defiende la religión católica en el libro del Génesis.

Georges Lemaitre respondió  “Si el mundo ha comenzado con un solo quantum, no tiene significado hablar de espacio y tiempo al principio; esto solo adquiere  un significado sensible, cuando el quantum original se halla dividido en un número suficiente de quanta”. Si esto es correcto, el comienzo del mundo ocurrió un poco antes del comienzo del espacio y el tiempo”. Esta fue la primera formulación de la teoría del Big Bang, hoy mundialmente aceptada.

Georges Lemaitre falleció en la ciudad belga de Lovaina, el 20 de junio de 1966, tenía 71 años de edad, dos años después de muerte se descubre la radiación de fondo de microondas cósmicas, lo cual es la prueba definitiva que fundamenta la teoría astronómica del Big Bang.

Infancia

Georges Lemaitre tuvo una infancia normal de los niños de la época, le gusta montar en bicicleta, lo describen como un niño alegre y comunicativo, sin embargo, era evidente que tenía habilidades para las matemáticas y la física, pero el Padre Henri Bosmans, quien fue maestro de Lemaitre, influyó en su orientación profesional.

Cuanto tenía solo 9 años de edad le dijo a su padre que quería ser sacerdote, a la edad de diez años, entró en la Sagrada Escuela de Gramática, en Charleroi, donde los jesuitas lo entrenaron en griego clásico y latín. En su segundo año, demostró sus habilidades en matemática. Como señalamos la familia de Georges Lemaitre tenían un estatus económico cómodo, sin embargo, un accidente en la fábrica de su padre los deja de manera inesperada casi en la ruina.

Formación y su relación con la religión

Georges Lemaitre asistía al Colegio St Michel, el cual quedaba relativamente cerca de su casa, al mismo asistía una matrícula de 800 estudiantes, sin embargo, el colegio fue reubicado en el centro de la ciudad, pero las mejoras fueron importantes, ya que le incluyeron laboratorios y una capilla. George Lemaitre estuvo un año allí estudiando matemática avanzada y ciencia, ya que se estaba preparando para su admisión en la Escuela de Ingeniería, de la Universidad Católica de Lovaina.

Georges Lemaitre inicia su carrera universitaria en el año 1911, en la que estudiaba ingeniería y también un diploma en filosofía. Debido a que su familia estaba relacionada con las industrias de carbón, Georges había pensado estudiar ingeniería, que además eran cargos muy bien remunerados. Al final de tercer año, gana la distinción en matemática y física, sin embargo, en  ingeniería no era el mejor, lo que lo hace dudar de estudiar ingeniería, no obstante, de los que no tenía la menor duda era de su vocación sacerdotal, solo debía definir si sería Jesuita o Benedictino.

En el año 1.920 ingresó en el seminario de Malinas y tres años después recibía la orden de sacerdote por el cardenal Mercier. Debido a su destacado desempeño en las ciencias de la matemática y la física es becado por el gobierno belga y otra beca estadounidense. Elige estudiar en la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, en donde ingresa como investigador en el departamento de astronomía y comienza a desarrollar un trabajo con Arthur Eddington.

En el año 1.924 va a la Universidad Harvard en Boston, en donde tiene la oportunidad de conocer a grandes estudiosos del universo. A su regreso a Bélgica se convierte en profesor de la Universidad de Lovaina. Deduce las ecuaciones que pueden explicar que el universo no es estático. A sus 33 años de edad asiste al congreso  internacional de astronomía realizado en Ámsterdam, en donde conversa de su teoría con Hubble,  quien pública un año después la «ley de Hubble», la cual ha sido renombrada como la “Ley de Lemaitre – Hubble”, en el año 2018 en un acto de justicia y reconocimiento del plagio.

En 1936 fue elegido miembro de la Academia Pontificia de Ciencias en el Vaticano, en donde su desempeño impecable lo lleva a la presidencia de la academia en el año 1.960.  Georges Lemaitre, fue un devoto católico y maestro de físicos, no pudo ejercer su ministerio sacerdotal de manera ordinaria, pero vivió la controversia entre ciencia y religión, estuvo siempre convencido que ambas tienen caminos diferentes, que convergen en la verdad.

Aportes a la teoría del Big Bang por Georges Lemaitre

Georges Lemaitre su nombre pertenece a la historia de la Ciencia Universal por sus aportes a la conocida teoría del Big Band, en la que se explica el origen del universo, la que respalda que el universo no es estático y en la que el tiempo y el espacio es posterior a la división del primer quantum.

Los primeros aportes a la ciencia de la astrofísica surgen con el primer modelo cosmológico que busca explicar sobre bases matemáticas y físicas, la evolución del universo, las cuales se encuentran fundamentadas en la Teoría de la Relatividad propuesta por Albert Einstein.

Sus primeras hipótesis señalan que el universo ha podido permanecer tal como propuso Einstein estable, este periodo de tiempo es indefinido, sin embargo, en un momento dado se produjo un cambio, que hizo que el universo se alejará de ese equilibrio y generó su expansión, la cual también es indefinida.  Esta teoría fue aceptada por la comunidad científica de los años treinta, era un modelo cosmológico conocido como el modelo Lemaitre – Eddington.

Sin embargo, el ingenio de Georges Lemaitre, no se encontraba conforme, propone en el año 1.927 otro modelo, el cual plantea que el universo en su origen no era más que un súper átomo sujeto a un constante proceso de expansión indefinida. Para el año 1.929 Hubble demostraba que el universo se encontraba en un proceso de expansión, en donde el modelo de Lemaitre tenía un gran peso.

Para el año 1.933 Georges Lemaitre, sostiene que el universo era en principio un átomo más grande que el sol al menos treinta veces, con una densidad  desconocida, en el cual se encontraba contenido todo la materia que posteriormente conformó el universo, luego de una gran explosión, que permitió que todo ese material se dispersara en el espacio. Luego Gamow y otros científicos, proponen la teoría del Big Band, la cual modifica ligeramente la propuesta original de Georges Lemaitre.

Albert Einstein y Georges Lemaitre

Georges Lemaitre estudió en profundidad las teorías de Albert Einstein y si bien la relación entre científicos promovía la controversia por los puntos de vistas disímiles, los fundamentos esgrimidos por Georges Lemaitre permitieron demostrar que en las ecuaciones de Einstein, había un error y el universo no era estático. La historia comienza de esta manera, para el año 1.915 Einstein, publica su famosa teoría de la Relatividad.

A pesar que casi toda Europa se encontraba en Guerra, la propuesta de Einstein llego a manos de Arthur Eddington. El  astrofísico británico la tradujo al inglés. En el año 1.919 aprovechando  un eclipse solar, logra comprobar algunas de las predicciones de la teoría de Einstein. Albert Einstein se hace un científico reconocido porque su teoría logra explicar el Universo en su conjunto.

Sin embargo, la solución de sus ecuaciones explicaba un universo cambiante y él lo concebía en contracción, por lo que decide incluir en las ecuaciones la constante cosmológica, la cual era una fuerza que permitía que los astros se mantuvieran separados. En el año 1.917 Willem de Sitter con base en las ecuaciones de Einstein sugirió que el Universo era infinito, luego en el año 1.922 Alexander Friedmann un matemático ruso, propuso que el universo se contraía o que se expandían, dependiendo del valor de la constante cosmológica.

Einstein señaló la posibilidad de  error matemático, lo cual no fue cierto, pero igual la teoría  de Friedmann, ya había sido sepultada por las declaraciones de Einstein. Años después es que Georges Lemaitre, realizando sus estudios enfocado en explicar de manera matemática y física al universo, propone una solución intermedia, en desconocimiento de la propuesta de Friedman, la cual no conocía porque estaba escrita en ruso o alemán.

Presenta su trabajo en el V Congreso Solvay en el año 1.927 y logra hablar con Einstein, quien le dijo que “matemáticamente era correcto pero físicamente era abominable”. Sin embargo, tres años más tarde De Sitter refutaba el modelo estático de Einstein y Georges Lemaitre, le recordó a Eddington su propuesta, es entonces cuando su antiguo profesor realiza una conferencia y explica la solución de Georges Lemaitre.

Eddington tuvo que admitir que en principio se resistía a la explicación de Lemaitre, pero tuvo que admitirla, convirtiéndose en el validador del trabajo de Georges Lemaitre, ante Einstein, De Sitter, Shapley y todo el que dudara de la misma. Luego se plantea explicar el origen del cosmos y es que propone la existencia del súper átomo primitivo, que no es más que la teoría del Big Bang, a la cual Einstein encontró demasiado audaz.

Reconocimientos

En el año 1.934 le entregaron el Premio Francqui, un galardón belga que se entrega por los logros académicos. Ese mismo año le otorgaron la medalla Mendel de la Villanova University la cual es entregada a  científicos sobresalientes que han demostrado que entre la verdadera ciencia y la verdadera religión no hay conflicto intrínseco.

En el año 1.936 le otorgaron el Premio Jules Janssen es el premio más importante de la Sociedad Astronómica de Francia y el año 1.953 le entregaron la medalla Eddington, el cual es otorgado por la Real Sociedad Astronómica a los investigadores con méritos en el campo de la astrofísica teórica.  El nombre en un cráter en la Luna y en un vehículo espacial de la Agencia Espacial Europea, son dos reconocimientos realizados a uno de los científicos más importantes de nuestra era, que aporto al conocimiento del universo.

Con mucha pena debemos señalar que los reconocimientos realizados a Georges Lemaitre son prácticamente insignificantes, para los aportes realizados a la ciencia y a la humanidad por este sacerdote y científico. Era tan humilde que nunca reclamo el plagio de sus ideas, o que otros asumieran como suyas los análisis y propuestas realizadas por Georges Lemaitre.

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