11 de enero 2012 por Lisa Grossman
El big bang no puede haber sido el principio de todo - aunque nuevos cálculos sugieren que todavía necesitamos un arma de salida cósmica
Puedes llamarlos los peores regalos de cumpleaños. En la reunión de las mentes convocada la semana pasada para honrar el 70º cumpleaños de Stephen Hawking - altaneramente titulada ´´State of the Universe´´ - dos audaces propuestas plantearon serias amenazas a nuestra comprensión actual del cosmos.
Una de ellas muestra que el problemático objeto llamado singularidad desnuda es mucho más probable que exista de lo que se pensaba (ver thread próximo: ´´Núcleo de agujero negro expuesto vivo en la quinta dimensión´´). La otra sugiere que el universo no es eterno, resucitando de la espinosa cuestión de cómo poner en marcha el cosmos sin la mano de un creador sobrenatural.
Mientras muchos de nosotros podamos estar de acuerdo con la idea de que el Big Bang, simplemente inició todo, los físicos, incluso Hawking, tienden a alejarse de la génesis cósmica. ´´Un punto de creación sería un lugar donde la ciencia se rompió. Uno tendría que apelar a la religión y la mano de Dios´´, dijo Hawking en la reunión, en la Universidad de Cambridge, en un discurso pre-grabado.
Durante un tiempo parecía que podría ser posible esquivar este problema, apoyándose en modelos como el de universos eternamente expandiéndose o cíclicos, los cuales parecían continuar infinitamente en el pasado, así como el futuro. Tal vez sorprendentemente, estos fueron también compatibles con el big bang, la idea más probable de que el universo brotó de un, muy denso, estado caliente hace alrededor de 13.7 mil millones de años.
Sin embargo, como el cosmólogo Alexander Vilenkin, de la Universidad de Tufts en Boston explicó la semana pasada, que la esperanza se ha ido desvaneciendo, y ahora podría estar muerta. Demostró que todas estas teorías siguen exigiendo un comienzo.
Su primer objetivo fue la inflación eterna. La inflación propuesta por Alan Guth, del Instituto de Tecnología de Massachusetts en 1981, dice que en las fracciones de segundo después del Big Bang, el universo se duplicó en miles de veces su tamaño antes de establecerse en la expansión más tranquila que vemos hoy. Esto ayudó a explicar por qué partes del universo tan distantes nunca se han comunicado entre sí.
La inflación eterna es esencialmente una expansión de la idea de Guth, y dice que el universo crece a ese ritmo de vertiginoso para siempre, dando siempre a luz a pequeños universos ´´burbuja´´ dentro de un multiverso en constante expansión, cada uno de los cuales pasa a través de su propio período inicial de inflación . Fundamentalmente, algunas versiones de la inflación eterna se aplican al tiempo, así como al espacio, con la formación de burbujas hacia atrás y hacia adelante en el tiempo (véase el diagrama).
Pero en 2003, un equipo que incluye a Vilenkin y Guth considera que la inflación eterna significaría para la constante de Hubble, describir matemáticamente la expansión del universo. Ellos encontraron que las ecuaciones no funcionaron (Physical Review Letters, DOI: 10.1103/physrevlett.90.151301). ´´No se puede construir un espacio-tiempo con esta propiedad´´, dice Vilenkin. Resulta que la constante tiene un límite inferior que evita la inflación en los dos sentidos del tiempo. ´´No es posible que sea eterno en el pasado´´, dice Vilenkin. ´´Tiene que haber algún tipo de límite.´´
Sin embargo, no todo el mundo se suscribía a la inflación eterna, por lo que la idea de un universo eterno todavía tenía un punto de apoyo. Otra opción es un universo cíclico, en el que el Big Bang no es realmente el principio, sino más bien un rebote posterior a un universo colapsado anterior. El universo pasa por ciclos infinitos de Big Bangs y contracciones sin comienzo específicos. Los universos cíclicos tienen un ´´irresistible encanto poético y traen la memoria del Fénix´´, dice Vilenkin, citando a Georges Lemaître, un astrónomo que murió en 1966. Sin embargo, cuando observó lo que esto significaría en desorden para el universo, una vez más, las cifras no cuadraron.
El desorden aumenta con el tiempo. Así que después de cada ciclo, el universo debe estar más y más desordenado. Pero si ya ha habido un número infinito de ciclos, el universo que habitamos ahora debe estar en un estado de máximo desorden. Un universo de ninguna manera uniforme, tibio y sin rasgos distintivos, y sin duda carente de elementos complejos como las estrellas, los planetas y los físicos - como los que vemos a nuestro alrededor.
Una forma de evitar lo anterior es solo proponiendo que el universo se hace más grande con cada ciclo. Entonces la cantidad de desorden por el volumen no aumenta, por lo que no es necesario alcanzar el máximo. Pero Vilenkin encontró que este escenario es presa del mismo argumento matemático ya que en la inflación eterna: si el universo es cada vez más grande, debió haber comenzado en algún punto.
El golpe final a Vilenkin es un ataque de una tercera y menos conocida propuesta de que el cosmos existe eternamente en un estado estático llamado el huevo cósmico. Esto finalmente ´´descifró´´ la cuestión del Big Bang, dando lugar a la expansión del universo que vemos hoy. A finales del pasado año Vilenkin y un estudiante graduado Audrey Mithani demostraron después de todo, que el huevo no podría haber existido por siempre, ya que la inestabilidad cuántica requeriría un colapso después de una cantidad finita de tiempo (arxiv.org/abs/1110.4096). Si encaja en tal caso, lo cual lleva al big bang, entonces esto debió haber ocurrido antes de que colapsara - y por lo tanto después de una cantidad finita de tiempo.
´´Esto tampoco es buen candidato para un universo sin comienzo´´, concluye Vilenkin. ´´Toda la evidencia que tenemos indica que el universo tuvo un principio.´´
Fuente: newscientist.com
´´Toda la evidencia que tenenmos´´.....falta aún toda la que no tenemos