Kitabı oku: «Ara o mai », sayfa 3

Tot ha passat sempre com passa ara mateix

Les idees de Cuvier van topar frontalment amb les de Charles Lyell (1797-1875), el gran artífex de la geologia moderna, promotor de l’«actualisme» que tanca el segle XIX. Catastrofisme i actualisme són dues teories en què nien dues visions diferents del món, potser també de la humanitat. La primera entén la vida com una successió de grans revolucions, l’altra com el resultat de petits canvis acumulats en el decurs del temps. Tot i que les dues visions són certes, probablement encara som al bell mig d’aquest debat. En qualsevol cas, el nostre concepte de progrés, entès com una transformació lenta i gradual cap a una perfecció més elevada, se sustenta també en les idees de Charles Lyell sobre la Terra.

Lyell representa i sintetitza la geologia del segle XIX, que precedeix la gran revolució de la geologia global. Recupera les idees de Hutton sobre la velocitat pausada dels processos geològics i els aplica el principi newtonià segons el qual les lleis naturals s’han mantingut invariables al llarg del temps. Aquesta uniformitat de les lleis de la natura ens permet explicar els fenòmens geològics del passat que observem en les deformacions de l’escorça terrestre i en la transformació de les roques a partir dels processos que operen en l’actualitat.

Lyell va explicar una cosa bastant senzilla, però que semblava insòlita en aquell moment: el principi de les causes actuals. Tot ha passat com està passant actualment davant nostre, tan sols hem d’observar la realitat amb els ulls del temps geològic. No cal recórrer a una catàstrofe per entendre la formació dels Pirineus; cal recórrer simplement al resultat de l’actuació de la dinàmica de l’interior de la Terra des de fa milions d’anys. De la mateixa manera, avui dia hi ha muntanyes que s’estan dreçant tothora sense que tinguem cap percepció d’aquest moviment.

El 1830, dos anys abans de la mort de Cuvier, Lyell va publicar els Principis de geologia,² potser el primer llibre modern de geologia. Aquest llibre va ser determinant en les investigacions de Charles Darwin (1809-1882) sobre l’evolució de les espècies. Lyell li va regalar al seu amic Darwin el llarguíssim temps que necessitava per fer evolucionar els organismes i publicar les seves idees sobre l’evolució a causa de la selecció natural. L’origen de les espècies de Darwin³ va caure com una bomba sobre un món encara sustentat en la fe i l’immobilisme, i va posar en qüestió totes les conviccions i creences. Probablement va inaugurar la nostra majoria d’edat com a espècie i ens va deixar definitivament sols a l’univers, sense l’ajuda de cap dels déus que ens havien acompanyat des de sempre.

Algunes frases atribuïdes a Darwin, com ara «la lluita per la supervivència» o «la selecció dels més aptes», van incorporar-se a un darwinisme social que pretenia interpretar l’evolució com una lluita permanent en què els més forts sempre guanyen els febles. I aquestes frases van ser usades per sostenir les ideologies totalitàries del segle XX, que van provocar l’ensulsiada més gran viscuda mai per la humanitat. Després de la utilització de la religió, la utilització de la ciència és una temptació permanent per al poder.

Els continents es mouen. El geni d’Alfred Wegener

La ciència, de la mateixa manera que l’evolució de les espècies, mai no avança de manera regular. Les noves idees gairebé mai no són benvingudes per la comunitat científica, fins que s’acaben imposant pel seu propi pes. En aquest moment s’esdevé una nova realitat i tothom s’adona que fins aleshores s’havia viscut molt de temps en un món anterior. L’immobilisme forma part de la nostra configuració cerebral, però els grans canvis sempre són provocats per la intel·ligència, que de cop i volta transforma en un fet senzill el que anteriorment semblava diabòlicament complex. ¿Com és que no ens n’havíem adonat? Vet aquí la pregunta que ben sovint es repeteixen moltes generacions de científics.

Sempre m’he sentit fascinat per la intel·ligència d’un meteoròleg alemany, enamorat de la soledat i el silenci del gel àrtic, que va aconseguir donar una clau de volta sobre la concepció de la Terra però que va ser repudiat pel sanedrí de la ciència, fet que va endarrerir mig segle el coneixement de la dinàmica del planeta. Per a Alfred Wegener (1880-1930), Amèrica i Àfrica, que havien format un dia una mateixa massa continental, s’havien anat separant progressivament, la qual cosa va crear l’oceà Atlàntic actual. I de la mateixa manera es podien intuir molts encaixos continentals fins a aconseguir la reunificació en un sol continent global. La proposta no era nova, anteriorment ja s’havia jugat a aquest trencaclosques planetari. La novetat va ser la intel·ligència de Wegener, que li va permetre afirmar que, movent tots els continents, sense cap respecte a les idees bíbliques immobilistes, podíem resoldre de sobte molts dels problemes que tenia plantejats la Terra. Una mena de sacrilegi que ningú encara no havia gosat cometre.

Davant l’escepticisme general, Wegener⁴ va assenyalar, l’un darrere l’altre, els fenòmens geològics que no encaixaven de cap manera amb la concepció estàtica dominant del planeta, i com podien resoldre’s acceptant la mobilitat dels continents. Per a ell, els desplaçaments continentals no eren només el trencament d’una geometria anterior, sinó el motor dels grans canvis que hi havia hagut al planeta, inclosa la transformació de les roques. Wegener va ser el primer home que va comprendre que la Terra era un sistema global, l’estudi del qual requeria una tasca unificada de tots els especialistes. Aquesta idea no s’imposaria fins cinquanta anys després de la seva desaparició tràgica.

Efectivament, la primavera del 1931 es va descobrir a Groenlàndia el cadàver congelat de Wegener, a tocar del de l’esquimal Rasmus Villumsen, el seu únic company d’expedició a l’estació Eismitte, un precari iglú perdut en el continent de gel i construït pel mateix Wegener per estudiar la meteorologia de l’Àrtic. Feia poc més de quatre anys que havia abandonat tots els intents de convèncer la ciència de la validesa de la seva teoria sobre la deriva continental. I el seu cos encara és allà per desig de la seva dona Else; Wegener davalla lentament per una glacera en la seva mortalla gelada, com si fos una nau funerària vikinga.

Aquesta és la teva nova casa

El cadàver d’Alfred Wegener va seguir navegant en el seu corrent de gel, en efecte, però les seves audaces propostes es van mantenir vives en el subconscient de la ciència. Entre els anys 1930 i 1960, es van introduir en les ciències de la Terra tots els avenços moderns de la física, la química i la mecànica per resoldre els interrogants que havia deixat oberts l’alemany i per esbrinar d’un plegat com dimonis funcionava l’interior del planeta. El coneixement de la radioactivitat per part d’Ernest Rutherford va permetre saber l’edat de les roques i descobrir un nou focus de calor interna de la Terra, i les ones sísmiques van servir per auscultar-ne l’interior i determinar-ne la constitució. El descobriment més important va ser l’existència d’una capa profunda deformable, anomenada astenosfera (esfera feble), que es transformaria en la cinta transportadora dels continents que amb tant d’afany havia buscat Wegener.

Però la sorpresa més gran estava reservada al fons dels oceans. Tothom pensava que sota l’oceà profund hi havia tan sols extenses planes fosques i fredes, poblades per un Halloween de peixos sense ulls, però va resultar que hi havia serralades enormes de muntanyes i fosses més profundes que l’altura de l’Himàlaia. A més, les roques del fons marí eren completament diferents de les dels continents i formaven una prima escorça volcànica desconeguda. Oceans i continents no eren dues superfícies ocupades per l’aigua i la terra, sinó dos mons completament diferents, separats molt sovint per marges en què es desenvolupava una intensa activitat geològica (plegaments, vulcanisme, sismicitat, etcètera). Aquest descobriment és encara avui el més important que s’ha fet en les ciències de la Terra. Van ser els fons dels oceans, freds i foscos, els que finalment ens van donar la clau explicativa de l’evolució del nostre planeta.

A partir de l’acceptació de la mobilitat dels continents provocada per l’expansió dels oceans com a grans cintes transportadores, i de la fragmentació de tota l’escorça de la Terra en un conjunt de plaques de geometria complexa i canviant (figura 2), entrem en una nova visió de casa nostra, com si la descobríssim de nou. La Terra s’havia convertit en una gegantina màquina de dinàmica complexa l’aspecte de la qual es renovava constantment, i la seva superfície feia l’efecte d’un fluid dansaire. Avui sabem que milers de milions de tones de roques provenen de l’erosió dels continents, roques que vèiem desaparèixer als fons oceànics, són engolides cap a l’interior de la Terra i retornades de nou a la superfície a través dels volcans, i que emergeixen a l’exterior amb una composició diversa. Una mena de cadena transportadora que ha reciclat contínuament la superfície del planeta.

Al canadenc John Tuzo Wilson (1908-1993), un dels autors destacats de la moderna geologia global, li van preguntar per què havia costat tant acceptar el temps i la mobilitat del nostre planeta. La seva resposta va ser tan concisa com aclaridora: «Perquè estàvem convençuts de la immobilitat de la Terra. El convenciment és el primer gran escull per fer avançar les idees». La frase de Wilson encara és aplicable al debat actual sobre els suposats valors humans. Es veu que mantenir-se ferm en les mateixes idees i creences, sense fer evolucionar el pensament, és sovint un indicatiu de virtut. Això queda demostrat repetidament en els obituaris, on es destaquen les excel·lències del finat: «Va mantenir tota la vida la fe en les seves idees i en el seu partit.» Aquesta forma d’immobilisme que ens fa aferrar-nos a les idees de sempre en comptes d’acceptar que tot canvia constantment i que la vida és un procés continu de transformació constitueix l’obstacle més gran per acarar els problemes que amenacen el nostre futur. Canviar les idees i transformar-nos nosaltres mateixos és el millor camí per inaugurar una nova política que ens condueixi a recuperar la vida d’un planeta que ens ha costat tant d’arribar a conèixer.

Figura 2. Moviment d’oceans i continents

_________________________

1. James Hutton. Theory of the Earth. Edimburg, 1788.

2. Charles Lyell. Elementos de la geología. Edició a càrrec de José Pedro Calvo. Editorial Crítica, Barcelona, 2011.

3. Charles Darwin. L’origen de les espècies. Barcelona, labutxaca, 2011.

4. Alfred Wegener. El origen de continentes y océanos. Edició de Joan Domènec. Editorial Crítica, Barcelona, 2018.

3

L’abisme del temps

A hores d’ara sabem que per entendre aquest planeta blau hem d’atansar-nos sense vertigen a l’abisme del temps, hem de començar a mirar els milions d’anys amb certa familiaritat, com altres mouen milions d’euros sense cap vergonya. Però si encara volem mirar més lluny, les coses es compliquen d’una manera endimoniada. Les dimensions de l’espai, la massa, l’energia i el temps se’ns escapen de l’enteniment. Admiro amb reverència els físics, que conviuen amb elles i després poden arribar a casa i parlar normalment amb la família, fins i tot dormir com beneïts. El bilió de bilions de quilòmetres que té l’univers observable i el quadrilió d’estrelles que conté no els esvera gens ni mica ni els mou un sol pèl del cap. Ells, juntament amb altres col·legues de la ciència, són de ben segur els únics que ens podran treure de l’atzucac en què estem atrapats. O, pel cap baix, mitigar-ne les conseqüències.

Aquest univers observable de què formem part encara és en certa mesura desconegut. La major part del que podem veure i comprendre, que aplega estrelles, cometes i planetes ficats a l’interior de les galàxies (els grans núvols de concentració de matèria), només representa el 5% de l’univers actual, que està constituït per un 72% d’una misteriosa energia fosca que allunya els astres els uns dels altres i per un 23% d’una matèria obscura que està repartida pertot arreu del cosmos però que no podem veure ni mesurar amb precisió. L’energia i la matèria obscures són els grans enigmes que la ciència continua investigant. L’únic que sabem d’aquest gran buit del conjunt de l’univers, ple d’energia fosca que n’accelera l’expansió, és que pesa superlativament, i ho sabem pels seus efectes gravitacionals sobre les galàxies. Tal com afirma l’astrònom nord-americà Lawrence Krauss, doctor en física pel MIT, vivim en un univers forassenyat que no té cap voluntat d’aturar la seva expansió, fins al punt que un dia tot esdevindrà un buit negre i fred, absolut.

Estem formats per cadàvers d’estrelles

No sé si t’ho has preguntat algun cop: ¿d’on ha sortit la matèria primera que forma el planeta i de la qual estem formats nosaltres mateixos? ¿D’on han sortit el carboni, el silici, l’oxigen, l’hidrogen, el ferro, l’alumini, etcètera, que formen les roques, l’aigua, l’aire, les plantes i el nostre propi cos?

Tot va començar fa 13.700 milions d’anys,⁵ o almenys tot allò que nosaltres arribem a comprendre: l’espai, el temps, l’energia i la matèria. Les preguntes sobre què hi havia abans, o per què hi ha un univers en comptes de no-res, podem aparcar-les. La ciència i les religions no viatgen en el mateix vehicle ni utilitzen el mateix combustible. Les religions exigeixen creure en veritats revelades, el seu motor és la fe. La ciència viu exactament en el punt oposat, aquell que no dona res per descomptat ni pressuposat; viu instal·lada en el dubte permanent. La ciència ens diu que l’espai, la matèria, l’energia i el temps no poden separar-se. Si hi ha un origen de l’univers, aquest origen és també l’origen del temps.

És ben probable que el descobriment més gran del darrer segle hagi estat que aquest univers, que crèiem immutable i etern, en realitat no ha mai parat d’expandir-se com un globus gegantí, i que s’ha anat refredant i guanyant complexitat, com també hem adquirit complexitat nosaltres mateixos. Si vols atribuir una finalitat a la teva existència sense recórrer a les religions, pots considerar que tots som el resultat d’un univers que, en refredar-se, ha provocat que la matèria s’hagi tornat més elaborada i complexa. D’una partícula elemental ha format un àtom, i d’aquí una molècula, i d’aquí una cèl·lula, i d’aquí un organisme, i d’aquí un cervell com el teu; tot plegat evidencia que hi ha hagut un augment exponencial de complexitat. I si això no t’ajuda gaire a trobar un sentit a la teva vida, com sembla ben probable, sempre pots recórrer a la frase de Nietzsche: «La vida és una vall de llàgrimes, però és el millor de tot el que tenim.» De manera que és millor adonar-se que la nostra pròpia matèria forma part d’aquest univers encara força incomprensible per als humans, i que també es reciclarà en altres organismes o en altres estats de la matèria quan nosaltres ja hàgim desaparegut.

Que l’univers no pari d’expandir-se indica que inicialment estava concentrat en un únic punt de densitat gairebé infinita. El Big Bang, la gran explosió que la física ha posat de moda, marca el límit dels nostres coneixements. La primera imatge que podem imaginar de l’univers és un caos de partícules elementals a temperatures de vertigen: bilions de graus. A partir d’aquest instant zero de la física, l’univers no ha parat d’evolucionar expandint-se, refredant-se i transformant la matèria.

Uns minuts després del Big Bang, la temperatura va davallar a 10.000 milions de graus centígrads, i l’univers es componia d’un 75% de nuclis d’hidrogen i un 25% de nuclis d’heli. Al cap d’uns centenars de milers d’anys, la temperatura s’havia reduït a 3.000 graus i es van crear els primers àtoms d’hidrogen i heli. Finalment, 1.000 milions d’anys després de la gran explosió, l’univers és un vast espai de baixa densitat, en què la matèria s’aplega en illots galàctics un milió de vegades més densos. Tot plegat ha estat, així doncs, un procés progressiu de refredament que ha reorganitzat la matèria.

Les galàxies representen les zones on s’acumula la matèria de l’univers (hidrogen principalment) en forma d’immensos núvols de gas (nebuloses). Aquests núvols es comprimeixen pausadament a causa de la força de la gravetat, fins que a l’interior assoleixen la densitat i la temperatura necessàries perquè s’iniciïn reaccions nuclears i es conformi una estrella. En realitat, una estrella és tan sols un reactor nuclear superlatiu en què es produeix la transformació d’hidrogen en heli, i en aquest procés s’allibera una quantitat ingent d’energia.

El Sol és una estrella nana groga que genera en un únic segon l’energia necessària per abastir la Terra durant un milió d’anys. Aquest exemple solar et pot ajudar a comprendre tot d’un plegat l’equació més emblemàtica de la física, que devem a Einstein: l’energia és igual a la massa pel quadrat de la velocitat de la llum (E = mc²). Cada segon que passa, el Sol converteix 564 milions de tones d’hidrogen en 560 milions de tones d’heli. Això vol dir que els quatre milions de tones de massa perduts s’han transformat en energia.

Sense estrelles no existiríem, i l’univers seria un desert fosc amb temperatures properes als 270 graus sota zero. Les estrelles produeixen l’energia necessària per a la vida mitjançant un mecanisme de fusió nuclear, però també produeixen la matèria que tenim al planeta. Quan el combustible d’hidrogen s’esgota, la fusió de l’heli produeix elements químics més pesants, com els que trobem a l’escorça de la Terra i al nostre cos. Això succeeix principalment a les estrelles més grans, que mantenen reaccions de fusió que només poden produir-se a temperatures altíssimes. La destinació final d’aquestes estrelles gegants és el col·lapse, seguit d’una explosió d’una potència inimaginable. La lluminositat d’una supernova, com s’anomena aquest fenomen, pot ser tan alta com la suma de tot el conjunt de milers de milions d’estrelles de la galàxia. No intentis imaginar-ho; no podem arribar a concebre-ho de cap manera.

Així doncs, les restes del cadàver de la supernova són expulsades cap a l’exterior, on enriquiran l’espai interestel·lar i augmentaran la complexitat química de l’univers. Les estrelles i els seus planetes es creen i destrueixen constantment reciclant la seva matèria. Així neixen el carboni, l’oxigen, el nitrogen i les seves combinacions, que permeten formar aigua, amoníac, diòxid de carboni, les mateixes molècules que seran la base dels nostres organismes vius, o les combinacions de silici, oxigen, alumini, potassi i ferro que donaran lloc a les roques del planeta. Tota la matèria que ens envolta i també la nostra prové en última instància de les estrelles.

Un planeta vulgar

«Tan sols som escòria química sobre un planeta vulgar, situat en una galàxia menor.» Són paraules de Stephen Hawking, el nostre entranyable científic de la cadira de rodes, que ens va abandonar ja fa uns anys. En una de les visites que va fer a la Universitat Autònoma de Barcelona, convidat pel catedràtic David Jou, vaig veure’l un dia jugant amb uns nens que també anaven en cadira de rodes; vet aquí una imatge que sempre conservo a la retina. La frase de Hawking, tan terrible com certa, probablement va pronunciar-la per moderar el nostre antropocentrisme i la nostra supèrbia intel·lectual. No obstant això, a aquesta frase famosa caldria afegir-hi que també som, de moment, l’única escòria química coneguda que pot comprendre i interpretar l’univers. I el mateix Hawking és ben segur un dels màxims protagonistes d’aquesta gesta.

Sigui com sigui, és cert que estem ficats en un planeta de mida mitjana, que gira al voltant d’una estrella petita, la qual ja ha consumit més de la meitat del combustible. El nostre Sistema Solar és a dins d’una d’aquestes galàxies, o grumolls de concentració de matèria, que es diu Via Làctia, composta per tres-cents mil milions d’estrelles, en un disc de cent mil anys llum de diàmetre, el qual significa tan sols un menut gra de pols enmig de l’univers (tot plegat, ben difícil d’imaginar).

La formació del conjunt d’aquest sistema, integrat pel Sol, els planetes, els satèl·lits, asteroides i cometes, és el resultat de la condensació d’un núvol de gas i pols dins de la Via Làctia fa 4.600 milions d’anys. El Sol representa la concentració principal, i el conjunt dels planetes són agregacions de matèria a partir d’una massa en forma de disc que girava al seu voltant. Això explica per què els planetes no són part de la matèria solar ni tenen la seva mateixa composició. També explica per què tots s’estan exactament en el mateix pla i tenen el mateix sentit de rotació.

La Terra s’assembla a alguns planetes petits i rocosos com Mercuri, Venus o Mart, però difereix d’altres de volum molt més gran i baixa densitat, compostos de gas, com Júpiter, Saturn, Urà o Neptú. La Terra, en una primera fase de formació, va estar sotmesa a un intens bombardeig meteorític que no va permetre la solidificació de les roques fins fa 3.900 milions d’anys, moment de síntesi de la vida. En aquesta fase de consolidació l’interior de la Terra es va reorganitzar en tres capes de densitat diferent: nucli, mantell i escorça.

Pel que fa a l’atmosfera i l’aigua oceànica, es van formar a partir dels gasos emesos per un vulcanisme extrem. Els gasos dels volcans hawaians actuals tenen una composició molt similar a la nostra atmosfera primitiva, composta per CO₂ i vapor d’aigua, molt semblant també a la dels planetes Venus o Mart. L’atmosfera actual és el resultat de la vida, fruit d’una llarga feina d’oxigenació que van dur a terme els primers bacteris, uns obrers infatigables i invisibles que van transformar completament el planeta. La vida i la Terra han evolucionat plegades durant gairebé 4.000 milions d’anys, i comprendre aquesta simbiosi és essencial per trobar el lloc que ocupem al sistema sense destruir els mecanismes de regulació que s’han establert entre totes dues, Vida i Terra, durant aquest temps geològic llarguíssim. Això és el que estudiem en l’actualitat.