Un universo sin Big Bang

Un universo sin Big Bang
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Un universo sin Big Bang
Enviado por diego el Jue, 08/22/2013 - 07:41
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Cosmología
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Todo apunta a que el universo se expande de forma acelerada, pero no sabemos por qué. Tampoco
hay evidencia científica de cómo se originó. El ser humano sólo ha observado un universo, el que
habitamos, y es bastante probable que comenzara a partir de una gran explosión, del Big
Bang, porque existe una radiación cósmica de fondo formada por microondas que puede detectarse
y medirse experimentalmente. Este fondo cósmico sólo puede haberse creado –dicen los cosmólogos
y astrofísicos– por expansión rápida en todas las direcciones a partir de un momento en el que el
cosmos era muy pequeño y denso.
“Pero ignoramos si el origen de nuestro universo fue a partir de un punto inicial o después de la
contracción a un volumen pequeño de un universo previo”, puntualiza Jaume Amorós, investigador
de la Universidad Politécnica de Barcelona (UPC) que, junto a Jaime Haro, ha publicado
recientemente en Physical Review Letters una investigación difundida por la agencia Sinc sobre
“modelos no singulares de universos dentro de las geometrías teleparalelas”. Su trabajo supone
un original aporte para corregir la cosmología de Einstein de los años ‘20 y hacer que ésta
coincida con los datos experimentales que hoy tenemos.
Astrofísicos y cosmólogos estudian el Universo a través de telescopios y observatorios –terrestres
como el Gran Telescopio Canarias (GTC) o el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) de Chile, y
espaciales como el Hubble, el Plank, el Fermi o el Spitzer– que recopilan datos para ser interpretados
a través de complejos cálculos matemáticos por ordenador. Los científicos analizan modelos capaces
de explicar el origen y la evolución del Universo, pero en la actualidad hay tantas teorías que deben
elegir para poder avanzar.
La Cosmología de Einstein
La Ley de la Relatividad General enunciada por Einstein en los años ‘20 afirma que en el universo la
distribución de la masa –cuyo origen también desconocemos a la espera de confirmar la existencia
del bosón de Higgs– determina la curvatura del espacio-tiempo. La Relatividad General contemplaba
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la evolución del universo a partir de un único parámetro, ‘constante cosmológica’, introducido para
ajustar las mediciones a la idea imperante de un universo estático. Sin embargo, Edwin Hubble
descubriría en 1929 que existían galaxias más allá de la Vía Láctea que se alejaban,
demostraría que el cosmos crece y desmontaría la utilidad científica de la constante cosmológica.
“Ignoramos si el origen del universo fue a partir de un punto inicial o tras la contracción de un
universo previo”
En 1998, Perlmutter, Schmidt y Riess midieron la expansión del universo de forma más precisa,
confirmando que era acelerada (con una velocidad de expansión creciente), y en 2011 recibieron el
Premio Nobel de Física. La constante cosmológica volvía a introducirse en las mediciones,
aunque esta vez más pequeña, para elaborar un modelo que se ajustara a la realidad.
Según cuál sea el valor de esta constante, aparece un modelo de universo estático o bien un
universo que se expande. Y en el caso de que el universo se esté expandiendo, si retrocedemos en
el tiempo, el origen del Universo debe de haber sido la explosión de un punto singular, la gran
explosión o Big Bang. Pero la cosmología de Einstein sigue sin poder explicar esta
expansión. “Así que el modelo debe ser modificado”, explica el cosmólogo catalán. “Nuestro
modelo basado en teleparalelismo propone una explicación sencilla para este fenómeno, en la que
–siguiendo la filosofía de la navaja de Occam– materia y energía interaccionan con la constante
cosmológica”. Esta explicación podrá considerarse correcta cuando sus previsiones puedan ser
observadas experimentalmente.
El teleparalelismo es un artificio matemático que propone una ‘distancia absoluta’ que no es medida
habitualmente pero que existe en todo lugar y momento. “Basándonos en esta ‘distancia absoluta’
tomamos relaciones alternativas entre la constante cosmológica y la evolución del universo. Estas
relaciones permiten explicar el origen del Universo y la expansión acelerada actual de forma más
simple y precisa que los modelos propuestos desde Einstein”, cuenta Amorós. Pero los
investigadores todavía no saben si esa distancia del teleparalelismo puede ser detectada
experimentalmente o no.
Nadie sabe por qué la expansión del universo es acelerada y no decelerada como predijo Einstein
Frente a lo que apuntan los modelos cosmológicos, en todas las zonas del espacio-tiempo del universo se pueden definir magnitudes físicas relacionadas con los campos gravitatorios, como la
curvatura del espacio-tiempo. “Sabemos que el universo está lleno de las fluctuaciones cuánticas del
vacío. Estas fluctuaciones se comportan a veces como un fluido newtoniano (parecido a un aceite
que engrasa el universo) y otras no. Comprender sus propiedades es tal vez el principal problema
abierto en Cosmología”, comenta Amorós.
El estudio del grupo catalán propone modificaciones a la Cosmología de Einstein que contemplan
interacciones entre la materia, la energía y la constante cosmológica sin salir del marco de la
Relatividad General, y predicen la existencia de importantes singularidades en el espaciotiempo. “Pero, con la excepción de un probable ‘Big Bang’ inicial, la observación del universo no
proporciona indicios de ninguna de estas singularidades”, dice Amorós.
No obstante, los agujeros negros (donde la gravedad se vuelve infinita y ni siquiera la luz se escapa
de ellos) son singularidades espacio-temporales muy comunes en el cosmos y probablemente hay
uno en el centro de cada galaxia. Aunque muchos conceptos escapen a nuestro entendimiento, las
investigaciones astrofísicas aclaran propiedades del mundo en el que vivimos, ayudan a
entender la evolución del universo desde su inicio, y también a predecir el escenario venidero.
En 1990, el lanzamiento del Hubble abrió escenarios no imaginados por la ciencia. Datos
observacionales del universo que se han ido completando y precisando, pero que hoy siguen a la
espera de un marco teórico correcto que permita su lectura.
El universo, el cosmos en su inmensidad, sobrepasa nuestro entendimiento, también el de quienes
conocen las herramientas de la física y de la astronomía. Expertas o no expertas, puede que un día
todas nos acostemos con una idea completamente diferente del universo.
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Pie de foto:
La imagen más completa del universo, tomada por el telescopio espacial Plank en 2010 ESA.
Temáticos:
Número 198
Ciencia
Nombres propios:
Albert Einstein
Edwin Hubble
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Elaboración DIAGONAL. Fuentes: SINC
Info de la autoria:
Redacción
Autoría:
Laura Corcuera
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