¿Y si no hubo Big Bang?

Cuando en 1929 el Hubble descubrió que el universo se expandía en todas las direcciones, y que unas galaxias se alejaban de otras, la lógica pareció indicar que entonces, en un tiempo pasado, toda la masa del Universo debió de estar mucho más cerca. Trabajos anteriores de Lemaitre y Friedmanbasados en la Teoría de la Relatividad de Einstein demostraron que el Universo se encontraba en movimiento constante. Con todos estos mimbres, finalmente en 1948 Gamow planteó la posibilidad de que hubiera nacido de una gran explosión (o Big Bang).

Desde entonces hasta ahora, la teoría ha alcanzado un amplio consenso científico, lo que no implica que los físicos teóricos se planteen otros escenarios alternativos. Eso es lo que acaba de suceder con el trabajo de los físicos Ahmed Farag Ali y Saurya Das, recientemente publicado en Physics Letters B, quienes creen que en realidad el Universo podría haber existido desde siempre, y que tampoco tendrá un final.

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En la nueva formulación de Farag (Universidad Benha, Egipto) y Das (Universidad de Lethbridge, Alberta, Canadá), el Universo nunca fue una singularidad o lo que es lo mismo, un punto infinitamente denso y pequeño de materia. En realidad, el podría carecer de comienzo, lo cual seguramente producirá debates encarnizados entre los filósofos y los defensores de la existencia de deidades creadoras. A los físicos teóricos esos debates les traen sin cuidado, se limitan a plantear escenarios alternativos, y a comprobar si los resultados de los modelos propuestos concuerdan con la realidad observada. De hecho, los propulsores de la idea creen que podría servir para explicar de qué se compone la materia oscura, la sustancia invisible y misteriosa que compone la mayor parte de la masa del universo.

Basándose en las matemáticas de la Teoría General de la Relatividad de Einstein y otra ecuación llamada de Raychaudhuri, y aplicando una corrección cuántica con la que intentan eliminar la singularidad del Big Bang, basándose para ello en las ideas de un físico teórico de la década de los 50 del siglo pasado, llamado David Bohm, los dos autores del trabajo creen haber encontrado un modo de reconciliar parcialmente la teoría cuántica y la relatividad general.

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El aporte clave del trabajo de Farag y Das consiste en evitar las geodésicas clásicas (siendo una geodésica la trayectoria de una partícula) que finalmente terminan por cruzarse entre sí formando singularidades, y sustituirlas por trayectorias de Bohm, que nunca se cruzan. En defensa de su trabajo, ambos físicos teóricos creen que las predicciones que emergen de su modelo coinciden estrechamente con las observaciones actuales sobre la densidad del universo y sobre la constante cosmológica.

Aplicando la mecánica bohmiana, los dos físicos teóricos calcularon una pequeña corrección cuántica en un término que, posteriormente incluyeron en la Teoría General de la Relatividad einsteniana. Tras eso aplicaron su modelo para calcular qué sucedería con el paso de cantidades enormes de tiempo. ¿El resultado? No habría singularidad y el Universo sería infinitamente viejo. Además, tampoco habría Big Crunch, con lo que existirá también por siempre.

El modelo de Farag y Das describe un Universo repleto de un fluido cuántico. En su opinión esta sustancia podría componerse de partículas hipotéticas a las que hace décadas que los físicos desean echar el lazo, como los gravitones (que transmite cuánticamente la interacción gravitatoria) y otras partículas fantasmas ultra frías como los axiones (que ayudarían a conservar la simetría CP).

¿Existe una forma de saber si esta nueva teoría es acertada? Ambos autores creen que sí, pero para ello habrá que observar el modo en que la materia oscura se distribuye por el universo, y ver si concuerda con las propiedades del superfluido que proponen. No obstante, en lo que parece una cura de humildad “por adelantado”, Das afirma que su trabajo no supone un ataque ni a la Teoría de la Relatividad General de Einstein ni a la ecuación Raychaudhuri (que trata sobre el tirón gravitatorio en física y cosmología) sino que en realidad se trata de un ajuste preciso sobre estos dos puntales teóricos.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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