Según un modelo el Universo podría contener huellas del universo anterior a partir del cual habría rebotado en un proceso que ahora llamamos Big Bang.
|
La típica pregunta que todo inexperto realiza en una conferencia sobre Cosmología es esa de: ¿y qué había antes del Big Bang? Esta cuestión se solía solventar con el típico: «no hubo un antes, el tiempo se creó en el propio Big Bang». La Relatividad General, que es la teoría que generalmente se usa para estudiar el origen y evolución del Universo, no proporciona respuestas a esta pregunta, pues deja de funcionar en ese régimen de altísima densidad de materia y energía que se dio al comienzo del Universo. Sus versiones cuantizadas (como la teoría cuántica de lazos) proporcionan algunas pistas sobre lo que ocurrió en ese instante o incluso antes. La ciencia avanza (es más bien un proceso que un listado de verdades absolutas) y los físicos ya se atreven a decir que quizás sí hubo un antes y a hablar de él. En esta misma web ya divulgamos algunos resultados previos al respecto.
Ahora se va a publicar en Physical Review Letters un resultado similar en este sentido. Según este nuevo trabajo teórico, el estado anterior al Big Bang sería un universo similar al nuestro con sus mismas leyes físicas, aunque no sería un gemelo de él.
Este modelo, al igual que otros similares de gravitación cuántica, resuelve el problema de la singularidad inicial para ir hacía atrás en el tiempo. Según la teoría cuántica de lazos (o LQG) el propio espacio-tiempo estaría cuantizado y formaría una «espuma» a escalas del orden de la longitud de Planck (1,6 × 10-35 metros).
El universo anterior al nuestro estaba contrayéndose hasta alcanzar una densidad tal que la espuma espacio-temporal llegó a un estado en el que el universo tuvo que rebotar produciendo lo que llamamos Big Bang.
Por tanto, según estas teorías el universo anterior habría rebotado produciendo el nuevo universo en el que vivimos. Pero en los resultados anteriores (Martin Bojowald y colaboradores) se afirmaba que se habría producido una suerte de «amnesia cósmica» que borraría cualquier rastro del universo anterior, con lo que no se podía caracterizar el universo previo. Además, esto entraría en conflicto con la idea de verificabilidad experimental que toda teoría científica debe de poseer.
El nuevo trabajo que Alejandro Corichi y Parampreet Singh han realizado se introducen modificaciones en la teoría sobre una LQG simplificada, mostrando que las fluctuaciones del volumen y el momento (o cantidad de movimiento) en el universo pre Big Bang se conservan a través del rebote.
Esto significa que el universo «gemelo» tendría las mismas leyes físicas que el nuestro y, en particular, la misma noción del tiempo que el nuestro. Nuestro universo actual, trascurridos 13700 millones de años después del rebote, contendría por tanto las mismas propiedades que el universo previo al rebote. En cierto sentido nuestro universo tendría una imagen especular de sí mismo con un Big Bang o rebote en la línea de simetría.
En el universo previo al rebote se tendrían las mismas ecuaciones dinámicas que tenemos en el nuestro, y las mismas ecuaciones de Einstein cuando este tenía un tamaño lo suficientemente grande. El modelo de estos investigadores intenta explicar cómo se comportó cuando tenía un tamaño más pequeño, del orden de sólo 100 longitudes de Planck.
Su contenido en materia sería el mismo y tendría la misma evolución que el nuestro, pero como el universo previo estaría contrayéndose sería como si el nuestro se moviera hacia atrás en el tiempo.
Estos físicos calculan que el cambio a través del rebote, en fluctuaciones relativas, del único observable no trivial sería menor de 10-56, que se hace aún menor para universos que crecen más de 1 megaparsec.
Los autores aclaran que los universos antes y después del rebote no sería exactamente el mismo, y que tampoco habría otra versión de nuestro sistema solar con una Tierra habitada por versiones de nosotros mismos.
La gran cuestión es saber si el universo actual conserva señales de su existencia previa al Big Bang, es decir, si hay estructuras heredadas del universo previo. Si la formación de galaxias del universo anterior fuera distinta a la de este, ¿habría dejado alguna huella en la distribución galáctica actual? Puede que se pueda contestar a esto en el futuro. Quizás los supercúmulos de galaxias del universo previo puedan inferirse en el fondo cósmico de radiación de nuestro universo actual.
Los autores especulan sobre el futuro de nuestro universo. Actualmente parece que su expansión está acelerándose, pero quizás una generalización del modelo prediga que recolapsará en un distante futuro. Si esto fuera así los universos rebotarían una y otra vez. Puede que incluso universos en diferentes ramas fuera idénticos.
Aparte de las especulaciones más o menos gratuitas, hay que recordar que estos modelos QLG están muy simplificados y que ni siquiera sabemos que la QLG sea correcta. Un experto en el tema como Martin Bojowald mantiene que este modelo en concreto es demasiado simple, además de no estar de acuerdo con las interpretaciones de los resultados matemáticos publicados. Quizás, después de todo, el universo previo, si es que existió, fuera muy distinto al nuestro, incluso sin un espacio-tiempo clásico y suave como el que disfrutamos.
Lo que si parece muy claro es que nunca nos desharemos de la idea del universo cíclico.
Fuentes y referencias:
Quantum bounce and cosmic recall. [1]
Modelo mejorado explora el estado anterior al Big Bang. [2]
Según un modelo hubo un antes del Big Bang. [3]
Foto: ilustración (autor desconocido).