Georges Henri Joseph Édouard Lemaître ( / l ə ˈ m ɛ t r ə / lə- MET -rə ; francés: [ʒɔʁʒ ləmɛːtʁ] ; 17 de julio de 1894 - 20 de junio de 1966) fue unsacerdotecatólico ,físico teórico,matemático,astrónomoy profesor defísicaen laUniversidad Católica de Lovaina.[1]Fue el primero en teorizar que la recesión de las galaxias cercanas puede explicarse por ununiverso en expansión,[2]lo cual fue confirmado observacionalmente poco después porEdwin Hubble.[3][4]Primero derivó la "ley de Hubble", ahora llamadaley de Hubble-Lemaîtrepor laIAU,[5][6]y publicó la primera estimación de laconstante de Hubbleen 1927, dos años antes del artículo de Hubble.[7][8][3][4]Lemaître también propuso la "del Big Bang" sobre el origen deluniverso, llamándola la "hipótesis delátomo primitivo",[9]y más tarde llamándola "el comienzo del el mundo".[10]
Lemaître nació en Charleroi , Bélgica, el mayor de cuatro hermanos. Su padre Joseph Lemaître era un próspero tejedor industrial y su madre era Marguerite, de soltera Lannoy. [11] Después de una educación clásica en una escuela secundaria jesuita , el Collège du Sacré-Cœur, en Charleroi , Bélgica , comenzó a estudiar ingeniería civil en la Universidad Católica de Lovaina a la edad de 17 años. En 1914, interrumpió sus estudios. servir como oficial de artillería en el ejército belga durante la Primera Guerra Mundial . Al final de las hostilidades, recibió la Cruz de Guerra Belga con palmas. [12]
Después de la guerra, estudió física y matemáticas , y comenzó a prepararse para el sacerdocio diocesano , no para los jesuitas. [13] Obtuvo su doctorado en 1920 con una tesis titulada l'Aproximación de funciones de varias variables reales ( Aproximación de funciones de varias variables reales ), escrita bajo la dirección de Charles de la Vallée-Poussin . [14] Fue ordenado sacerdote el 22 de septiembre de 1923 por el cardenal Désiré-Joseph Mercier . [15] [16]
En 1923, se convirtió en investigador asociado en astronomía en la Universidad de Cambridge , y pasó un año en St Edmund's House (ahora St Edmund's College , Universidad de Cambridge). Allí trabajó con Arthur Eddington , [17] [18] un cuáquero y físico que lo introdujo en la cosmología moderna , la astronomía estelar y el análisis numérico . Pasó el año siguiente en el Observatorio de la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts , con Harlow Shapley , que acababa de ganar renombre por su trabajo sobre las nebulosas , y en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), donde se matriculó en el programa de doctorado en ciencias. .
A su regreso a Bélgica en 1925, se convirtió en profesor a tiempo parcial en la Universidad Católica de Lovaina y comenzó el informe que se publicó en 1927 en los Annales de la Société Scientifique de Bruxelles ( Anales de la Sociedad Científica de Bruselas ) bajo el título "Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extragalactiques" ("Un universo homogéneo de masa constante y radio creciente que explica la velocidad radial de las nebulosas extragalácticas"), que más tarde le traería fama internacional. [2] En este informe, presentó la nueva idea de que el universo se está expandiendo, que derivó de la Relatividad General . Esta idea se conoció más tarde como ley de Hubble , aunque Lemaître fue el primero en proporcionar una estimación observacional de la constante de Hubble . [19] El estado inicial que propuso fue considerado el propio modelo de Einstein de un universo estático de tamaño finito. El artículo tuvo poco impacto porque la revista en la que se publicó no fue muy leída por astrónomos fuera de Bélgica. Se dice que Arthur Eddington ayudó a traducir el artículo al inglés en 1931, pero la parte correspondiente a la estimación de la "constante de Hubble" no se incluyó en la traducción por razones que permanecieron desconocidas durante mucho tiempo. [20] Esta cuestión fue aclarada en 2011 por Mario Livio : Lemaître omitió esos párrafos al traducir el artículo para la Royal Astronomical Society, en favor de informes de trabajos más recientes sobre el tema, ya que en ese momento los cálculos de Hubble ya habían mejorado los de Lemaître. los anteriores. [4]
En ese momento, Einstein , aunque no se oponía a las matemáticas de la teoría de Lemaître, se negaba a aceptar que el universo se estuviera expandiendo; Lemaître recordó su comentario " Vos calculs sont corrects, mais votre physique est abominable " [21] ("Tus cálculos son correctos, pero tu física es atroz"). Ese mismo año, Lemaître regresó al MIT para presentar su tesis doctoral sobre El campo gravitacional en una esfera fluida de densidad uniforme e invariante según la teoría de la relatividad . [22] Al obtener su doctorado, fue nombrado profesor ordinario de la Universidad Católica de Lovaina.
En 1931, Arthur Eddington publicó en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society un largo comentario sobre el artículo de Lemaître de 1927, que Eddington describió como una "solución brillante" a los problemas pendientes de la cosmología. [23] El artículo original se publicó en una traducción abreviada al inglés más tarde en 1931, junto con una secuela de Lemaître en respuesta a los comentarios de Eddington. [24] Luego, Lemaître fue invitado a Londres para participar en una reunión de la Asociación Británica sobre la relación entre el universo físico y la espiritualidad. Allí propuso que el universo se expandió a partir de un punto inicial, al que llamó "Átomo primitivo". Desarrolló esta idea en un informe publicado en Nature . [10] La teoría de Lemaître apareció por primera vez en un artículo para el lector general sobre temas de ciencia y tecnología en la edición de diciembre de 1932 de Popular Science. [25] La teoría de Lemaître se hizo más conocida como la " teoría del Big Bang ", un término pintoresco acuñado en broma durante una transmisión de radio de la BBC en 1949 por el astrónomo Fred Hoyle , [26] [27] quien fue un defensor del universo de estado estacionario y permaneció así hasta su muerte en 2001.
La propuesta de Lemaître fue recibida con escepticismo por parte de sus colegas científicos. Eddington encontró desagradable la idea de Lemaître. [28] Einstein lo consideró injustificable desde un punto de vista físico, aunque animó a Lemaître a investigar la posibilidad de modelos de expansión no isotrópica, por lo que está claro que no desdeñaba del todo el concepto. Einstein también apreció el argumento de Lemaître de que el modelo de Einstein de un universo estático no podía sostenerse en el pasado infinito.
Con Manuel Sandoval Vallarta , Lemaître descubrió que la intensidad de los rayos cósmicos variaba con la latitud porque estas partículas cargadas interactúan con el campo magnético de la Tierra. [29] En sus cálculos, Lemaître y Vallarta utilizaron la computadora analizadora diferencial del MIT desarrollada por Vannevar Bush . También trabajaron en una teoría de la radiación cósmica primaria y la aplicaron a sus investigaciones sobre el campo magnético del Sol y los efectos de la rotación de la galaxia.
Lemaître y Einstein se reunieron en cuatro ocasiones: en 1927 en Bruselas , con ocasión de una Conferencia Solvay ; en 1932 en Bélgica, durante un ciclo de conferencias en Bruselas; en California en enero de 1933; [30] y en 1935 en Princeton . En 1933, en el Instituto de Tecnología de California , después de que Lemaître detallara su teoría, Einstein se puso de pie, aplaudió y se supone que dijo: "Ésta es la explicación más hermosa y satisfactoria de la creación que jamás haya escuchado". [31] Sin embargo, hay desacuerdo sobre la información sobre esta cita en los periódicos de la época, y puede ser que Einstein no se estuviera refiriendo a la teoría en su conjunto, sino sólo a la propuesta de Lemaître de que los rayos cósmicos pueden ser los artefactos sobrantes. de la "explosión" inicial.
En 1933, cuando retomó su teoría del universo en expansión y publicó una versión más detallada en los Anales de la Sociedad Científica de Bruselas , Lemaître logró su mayor reconocimiento público. [32] Los periódicos de todo el mundo lo llamaron un famoso científico belga y lo describieron como el líder de la nueva física cosmológica. También en 1933, Lemaître se desempeñó como profesor invitado en la Universidad Católica de América . [33]
El 27 de julio de 1935, el cardenal Josef Van Roey lo nombró canónigo honorario de la catedral de Malinas . [34]
Fue elegido miembro de la Academia Pontificia de Ciencias en 1936 y desempeñó un papel activo allí, siendo su presidente desde marzo de 1960 hasta su muerte. [35]
En 1941 fue elegido miembro de la Real Academia de Ciencias y Artes de Bélgica . [36] En 1946, publicó su libro sobre L'Hypothèse de l'Atome Primitif ( La hipótesis del átomo primitivo ). Fue traducido al español el mismo año y al inglés en 1950.
En relación con la enseñanza católica sobre el origen del Universo, Lemaître consideraba que su teoría era neutral, sin conexión ni contradicción con la Fe; Como devoto sacerdote católico, Lemaître se oponía a mezclar ciencia con religión, [16] aunque sostenía que los dos campos no estaban en conflicto. [37]
Durante la década de 1950, abandonó progresivamente parte de su carga docente, finalizándola por completo cuando asumió el estatus de emérito en 1964. En 1962, firmemente opuesto a la expulsión de los francófonos de la Universidad Católica de Lovaina, creó el movimiento ACAPSUL junto con Gérard Garitte para luchar contra la escisión. [38]
Durante el Concilio Vaticano Segundo de 1962-1965, el Papa Juan XXIII le pidió que participara en la cuarta sesión de la Comisión Pontificia sobre el Control de la Natalidad . [39] Sin embargo, dado que su salud le impidió viajar a Roma (sufrió un infarto en diciembre de 1964), Lemaître objetó, expresando sorpresa por su elección. Le dijo a un colega dominicano , Père Henri de Riedmatten, que pensaba que era peligroso que un matemático se aventurara fuera de su área de especialización. [40] También fue nombrado prelado interno ( Monseñor ) en 1960 por el Papa Juan XXIII . [36]
Al final de su vida, se dedicó cada vez más a los problemas de cálculo numérico. Fue un notable algebraista y calculador aritmético. Desde 1930 utilizaba la máquina calculadora más potente de la época, la Mercedes-Euklid . En 1958, conoció el Burroughs E 101 de la Universidad , su primer ordenador electrónico. Lemaître mantuvo un fuerte interés en el desarrollo de las computadoras y, más aún, en los problemas del lenguaje y la programación informática .
Murió el 20 de junio de 1966, poco después de enterarse del descubrimiento de la radiación cósmica de fondo de microondas , que proporcionó más pruebas para su propuesta sobre el nacimiento del universo. [41]
Lemaître fue un pionero en aplicar la teoría de la relatividad general de Albert Einstein a la cosmología . En un artículo de 1927, que precedió dos años al histórico artículo de Edwin Hubble , Lemaître derivó lo que se conoció como la ley de Hubble y la propuso como un fenómeno genérico en la cosmología relativista. Lemaître fue también el primero en estimar el valor numérico de la constante de Hubble .
Einstein se mostró escéptico ante este artículo. Cuando Lemaître se acercó a Einstein en la Conferencia Solvay de 1927 , este último señaló que Alexander Friedmann había propuesto una solución similar a las ecuaciones de Einstein en 1922, implicando que el radio del universo aumentaba con el tiempo. (Einstein también había criticado los cálculos de Friedmann, pero retiró sus comentarios). Friedmann murió en 1925, poco después de inventar la métrica de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker . En 1931, en su annus mirabilis , [42] Lemaître publicó un artículo en Nature exponiendo su teoría del "átomo primitivo". [10]
Debido a que Lemaître pasó casi toda su carrera en Europa, su trabajo científico no es tan conocido en Estados Unidos como el de Hubble o Einstein, ambos bien conocidos en Estados Unidos por residir allí. [ cita necesaria ] Sin embargo, la teoría de Lemaître cambió el curso de la cosmología. Esto se debió a que Lemaître:
Tanto Friedmann como Lemaître propusieron cosmologías relativistas que presentan un universo en expansión. Sin embargo, Lemaître fue el primero en proponer que la expansión explica el corrimiento al rojo de las galaxias. Concluyó además que debió haber ocurrido un evento inicial "similar a la creación ". En la década de 1980, Alan Guth y Andrei Linde modificaron esta teoría añadiéndole un período de inflación .
Einstein al principio desestimó a Friedmann y luego (en privado) a Lemaître, diciendo que no todas las matemáticas conducen a teorías correctas. Después de que se publicó el descubrimiento de Hubble, Einstein respaldó rápida y públicamente la teoría de Lemaître, lo que ayudó a que tanto la teoría como su proponente obtuvieran un rápido reconocimiento. [43]
Lemaître también fue uno de los primeros en adoptar computadoras para cálculos cosmológicos. Introdujo la primera computadora en su universidad (una Burroughs E 101 ) en 1958 y fue uno de los inventores del algoritmo de transformada rápida de Fourier . [44]
En 1931, Lemaître fue el primer científico en proponer que la expansión del universo en realidad se estaba acelerando, lo que se confirmó observacionalmente en la década de 1990 mediante observaciones de una supernova muy distante de Tipo IA con el Telescopio Espacial Hubble que llevaron al Premio Nobel de Física de 2011 . [45] [46] [47]
En 1933, Lemaître encontró una importante solución no homogénea de las ecuaciones de campo de Einstein que describen una nube de polvo esférica, la métrica de Lemaître-Tolman .
En 1948, Lemaître publicó un pulido ensayo matemático "Quaternions et espace elliptique" que aclaraba un espacio oscuro. [48] William Kingdon Clifford había descrito crípticamente el espacio elíptico en 1873 en un momento en que los versores eran demasiado comunes para mencionarlos. [ ambiguo ] Lemaître desarrolló la teoría de los cuaterniones a partir de primeros principios para que su ensayo pueda sostenerse por sí solo, pero recordó el programa de Erlangen [ se necesita más explicación ] en geometría mientras desarrollaba la geometría métrica del espacio elíptico. [ cita necesaria ]
Lemaître fue el primer cosmólogo teórico nominado en 1954 al Premio Nobel de Física por su predicción del universo en expansión. También fue nominado al Premio Nobel de Química en 1956 por su teoría del átomo primitivo. [49]
El 17 de marzo de 1934, Lemaître recibió el Premio Francqui , la más alta distinción científica belga, de manos del rey Leopoldo III . [36] Sus proponentes fueron Albert Einstein , Charles de la Vallée-Poussin y Alexandre de Hemptinne. Los miembros del jurado internacional fueron Eddington, Langevin , Théophile de Donder y Marcel Dehalu. El mismo año recibió la Medalla Mendel de la Universidad de Villanova . [50]
En 1936, Lemaître recibió el Prix Jules Janssen , el máximo galardón de la Société astronomique de France , la sociedad astronómica francesa. [51]
En 1950 le fue concedida otra distinción que el gobierno belga reserva para científicos excepcionales: el premio decenal de ciencias aplicadas para el período 1933-1942. [36]
Lemaître fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1945. [52]
En 1953, recibió la Medalla Eddington inaugural otorgada por la Royal Astronomical Society . [53] [54]
En 2005, Lemaître fue elegido para el puesto 61 de De Grootste Belg ("El belga más grande"), un programa de televisión flamenco en VRT . Ese mismo año fue elegido para el puesto 78 por la audiencia de Les plus grands Belges ("Los belgas más grandes"), un programa de televisión de la RTBF . Posteriormente, en diciembre de 2022, VRT recuperó en sus archivos una entrevista de 20 minutos perdida con Georges Lemaître en 1964, "una joya", afirma el cosmólogo Thomas Hertog . [55] [56]
El 17 de julio de 2018, Google Doodle celebró el 124 cumpleaños de Georges Lemaître. [57]
El 26 de octubre de 2018, una votación electrónica entre todos los miembros de la Unión Astronómica Internacional votó por un 78% para recomendar cambiar el nombre de la ley de Hubble a ley de Hubble-Lemaître . [6] [58]
{{cite journal}}: CS1 maint: date and year (link){{cite journal}}: CS1 maint: date and year (link){{cite journal}}: CS1 maint: date and year (link){{cite journal}}: CS1 maint: date and year (link)La Unión Astronómica Internacional recomienda que la ley ahora se conozca como ley de Hubble-Lemaître, para rendir homenaje al sacerdote y astrónomo belga Georges Lemaître, quien derivó la relación velocidad-distancia dos años antes que EE. UU. el astrónomo Edwin Hubble.
VRT ha recuperado en sus archivos una entrevista perdida con Georges Lemaître. Fue entrevistado al respecto en 1964 para el entonces BRT, pero hasta hace poco se pensaba que sólo se había conservado un breve extracto. Ahora se ha recuperado toda la entrevista de 20 minutos. "Una joya", afirma el cosmólogo Thomas Hertog.
De hecho, el intento del Papa Pío XII en 1951 de esperar un momento en el que la creación sería establecida por la ciencia fue resentido por varios físicos, en particular por George Gamow e incluso George Lemaitre, miembro de la Academia Pontificia.
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