Monday, June 9, 2008

¿Que paso antes del origen del universo?

Por S. Almaraz

Una de las preguntas más importantes en la ciencia es ¿como empezó el universo?

La teoría de la gran explosión ha sido considerada por los científicos como el mejor modelo para explicar el inicio del universo, utilizando la teoría de la relatividad general de Einstein y extrapolando el tiempo y la expansión del universo hacia atrás, se llega a que el nacimiento del universo sucedió hace aproximadamente 13.7 mil millones de años a partir de una “singularidad” que consiste de un punto de volumen igual a cero pero al mismo tiempo con densidad y energía infinitos.

La teoría de la “gran explosión” (Big Bang), ha sido exitosamente confirmada por varias observaciones independientes, por ejemplo, el corrimiento al rojo de las galaxias es el resultado de la expansión del universo, la radiación de fondo, que es radiación cósmica de microondas existente en todo el universo, provee evidencia de que debido a la expansión, el universo se ha enfriado naturalmente a partir de densidades y temperaturas extremas al inicio. La abundancia de los elementos ligeros, Hidrógeno y Helio en el universo, se ajusta casi perfectamente a las predicciones calculadas provenientes del la teoría de núcleosíntesis en la gran explosión.

Sin embargo, existen misterios del universo que no son explicados por el modelo de la gran explosión. Una de las fallas encontradas al modelo es que lo que paso durante la gran explosión no puede ser derivado de la teoría pues existe un punto en el tiempo a partir del cual deja de ser válida, este punto es el tiempo de Planck (10-43 seg.) y ha sido una barrera en los intentos científicos de entender el origen de nuestro universo en expansión. La singularidad esta en total contradicción con el principio de incertidumbre, fundamento de la física cuántica, ya que según este, no es posible una densidad infinita. Así, la singularidad al inicio del universo parece ser una limitación de la teoría de relatividad general más que un inicio físico del universo [1].

El físico mexicano Alejandro Corichi, investigador del Instituto de Matemáticas de la UNAM , en colaboración con investigadores del "Institute for Gravitation and the Cosmos" perteneciente a la Universidad estatal de Pennsylvania en Estados Unidos, y del "Perimeter Institute for Theoretical Physics" en Ontario, Canadá, han propuesto que en lugar de la gran explosión lo que ocurrió fue un “gran rebote” (Big Bounce) [2].

Los investigadores desarrollaron una herramienta matemática llamada “Loop quantum gravity”[3] que combina relatividad general con física cuántica, esta teoría predice que en su origen, nuestro universo tenia un volumen que no es cero y una energía que no es infinita, con lo cual, las ecuaciones de la teoría producen resultados matemáticos válidos durante y antes de la gran explosión, abriendo así una ventana en el tiempo que permite mirar antes del gran rebote, concluyendo que nuestro universo es el resultado de un universo anterior que se colapsó y dio origen al nuestro.

Aunque la idea de un universo oscilatorio o de un modelo cíclico de universos no es nueva, Alejandro Corichi, en su artículo publicado en Physical Review Letters en abril del 2008, no solo resuelve exactamente el primer modelo matemático que establece la existencia de un gran rebote sino que va mas allá y demuestra que, dentro de su modelo, existen propiedades del universo anterior que fueron retenidas después de ocurrir el gran rebote y que se conservan en nuestro universo. El modelo utilizado es muy simplificado pero el hecho de que sea el primero en su tipo que es posible resolverlo exactamente da a los científicos oportunidad de buscar observables que sean predichas por la teoría, así como derivar propiedades y características del universo anterior.


Referencias

[1]M. Bojowald, Nature Physics 3, 523 - 525 (2007)

[2]A. Corichi and P. Singh, PRL 100, 161302 (2008)

[3] http://gravity.psu.edu/


3 comments:

Vero said...

Mi hija está con muchísimos interrogantes respecto del origen del universo. Tiene 4 años. Como me sugieren que le responda?
Les agradeceré su recomendación. Ya que no quiero mentire ni ocultarle cosas que ella quiere saber, tampoco quiero abrumarla con información.

Felipe Caro said...

Estimada Vero,un consejo seria desde ya entregarle libros y documentación para que se motive y empiece a descubrir su pasión por el conocimiento desde ya como lo hicieron los grandes genios de la humanidad. saludos y buena suerte.

Anonymous said...

Estimada Vero,un consejo seria desde ya entregarle libros y documentación para que se motive y empiece a descubrir su pasión por el conocimiento desde ya como lo hicieron los grandes genios de la humanidad. saludos y buena suerte.