Por @Alvy — 6 de Diciembre de 2008

Replacing-The-Bang

«Bota, bota, mi universo rebota». Me encantó la teoría en la que trabaja Martin Bojowald, que es el artículo de portada del Investigación y Ciencia de diciembre. En inglés puede leer completo aquí: Big Bang or Big Bounce?: New Theory on the Universe's Birth. Una de las consecuencias cosmológicas es que propone un universo que se contrae hasta un punto en el que vuelve a «explotar» en una suerte de rebote, recreándose prácticamente desde cero, en una suerte de ciclos sin fin.

Algunos puntos de su teoría son interesantes porque por ejemplo evitan la necesidad de las singularidades espaciotemporales, esos puntos extrañamente «especiales» donde las reglas de la física dejan de «ser válidas», como por ejemplo los centros de los agujeros negros o el propio «Big Bang», que aquí ya no existiría como tal. Estas ideas, resumidas en la llamada teoría de la gravedad cuántica de bucles, sugieren un espacio que se comporta de otro modo cuando hay una gran densidad de materia o energía en él; se «desborda»y sus propiedades simplemente cambian, pero de forma predecible.

El ejemplo fácil de entender que propone Bojowald es este: el espacio se comporta como una esponja: puedes añadirle materia o energía (que sería como añadirle agua a la esponja) pero aunque tiene una gran capacidad de absorción si se sobrepasa cierto punto o se comprime demasiado la esponja (como por ejemplo en un agujero negro, o en el Big Crunch) la materia y la energía «rebosan» y las propiedades del espacio cambian: por ejemplo la fuerza de la gravedad se vuelve repulsiva.

Otro punto importantísimo es que considera una cosmología en la que el espacio es discreto, en vez de continuo. Es como si existieran «átomos de espacio» indivisibles, de un tamaño mínimo que estaría en torno a 10-35 metros, del orden de la longitud de Planck. Nuestros instrumentos científicos sólo pueden observar ahora mismo distancias de unos 10-18 metros, que son enormente mayores, y por eso esos «átomos de espacio» nos pasan desapercibidos o nos parecen uniformes y continuos. Esta teoría está en cierto modo enfrentada con la de Relatividad, que supone que el espacio y el tiempo son continuos. En el universo discreto, hay distancias mínimas y tics de tiempo mínimos. En la teoría de Bojowald también se evitan muchos «infinitos» que se convierten en valores grandes pero finitos. (En el artículo no lo dice expresamente, pero otros autores han sugerido que un universo discreto de este tipo podría comportarse como un gran ordenador, una especie de «autómata celular» inmenso basado en reglas inmutables y relativamente sencillas.)

Los modelos cosmológicos basados en esta teoría describen un universo que se expande, vuelve a contraerse hasta una gran densidad mínima, similar a la que habría de comprimir un billón de soles en el tamaño de un protón (!) momento en el que rebosaría y explotaría para empezar de nuevo. Curiosamente, esta teoría conserva efectos importantes como los de la inflación cósmica que de otro modo son difíciles de explicar.

Como bonus, esta teoría añade que aunque el fin del mundo sea inevitable incluso desde el punto de vista de la teoría de la información, las leyes de la termodinámica y la inexorable entropía, quedarían algunos «atisbos de memoria» tras el «borrón y cuenta nueva» que supondría cada rebote. Algo de esto está explicado en Glimpse of Time Before Big Bang Possible: no es que «la historia vaya a repetirse tal cual», porque prácticamente toda la información se pierde y el nuevo universo es distinto del anterior, pero algunos detalles fundamenteles se mantienen de un rebote a otro. Como curiosidad, han calculado que puede suceder que tras cada rebote del universo el espaciotiempo se comportara de manera simétrica o especular respecto a la «versión» anterior.

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