¿Y si no hubo Big Bang?

por Miguel Artime

Ciencia curiosa

Un nuevo trabajo de dos físicos teóricos sugiere que la edad del universo podría ser infinita. 

Cuando en 1929 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 Friedman basados 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).

yahoo.com/Este gráfico muestra la línea temporal del universo basándose en la teoría del Big Bang y en modelos de inflación…

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.

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, él 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.

astromia.com/Hubble y la expansión del Universo.

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:  noticias.yahoo.com/blogs/ciencia-curiosa/2015 

Información:

ORIGEN DEL UNIVERSO: EL BIG BANG (EAE)

En la cosmología moderna, el origen del Universo es el instante en que apareció toda la materia y la energía que existe actualmente en el universo como consecuencia de una gran explosión. Una postulación denominada Teoría del Big Bang. Esta postulación es abiertamente aceptada por la ciencia en nuestros días y conlleva que el universo podría haberse originado hace entre 13.700 millones de años, en un instante definido. 

En la década de 1930, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble confirmó que el universo se estaba expandiendo, fenómeno que Albert Einstein con la teoría de la relatividad general había predicho anteriormente. Sin embargo, el propio Einstein no creyó en sus resultados, pues le parecía absurdo que el universo se encontrara en infinita expansión, por lo que, agregó a sus ecuaciones la famosa "constante cosmológica", (dicha constante resolvía el problema de la expansión infinita) a la cual posteriormente denominaría él mismo como el mayor error de su vida. Por esto Hubble fue reconocido como el científico que descubrió la expansión del universo.

Existen diversas teorías científicas acerca del origen del universo. Las más aceptadas son la del Big Bang y la teoría Inflacionaria, que se complementan.

La teoría del Big Bang consiste en que el universo que antes era una singularidad infinitamente densa, matemáticamente paradójica, en un momento dado explotó y liberó una gran cantidad de energía y materia separando todo hasta ahora.

El universo después del Big Bang comenzó a enfriarse y a expandirse, este enfriamiento produjo que tanta energía comenzara a estabilizarse. Los protones y los neutrones se "crearon" y se estabilizaron cuando el universo tenía una temperatura de 100.000 millones de grados, aproximadamente una centésima de segundo después del inicio. Los electrones tenían una gran energía e interactuaban con los neutrones, que inicialmente tenían la misma proporción que los protones, pero debido a esos choques los neutrones se convirtieron más en protones que viceversa. La proporción continuó bajando mientras el universo se seguía enfriando, así cuando el universo tenía 30.000 millones de grados (una décima de segundo) había treinta y ocho neutrones por cada sesenta y dos protones, y veinticuatro por setenta y seis cuando tenía 10.000 millones de grados (un segundo).

Lo primero en aparecer fue el núcleo del deuterio, casi catorce segundos después, cuando la temperatura de 3.000 millones de grados permitía a los neutrones y protones permanecer juntos. Para cuando estos núcleos podían ser estables, el universo necesitó de algo más de tres minutos, cuando esa bola incandescente se había enfriado a unos 1.000 millones de grados.

Ejemplos de estas teorías en relación al origen del universo son: la teoría heliocéntrica de Nicolás Copérnico, la teoría del universo estático y uniforme, y la teoría heliocéntrica de Aristarco de Samos, entre otras destacadas.

       

Publicado el 21 de ago. de 2013 por  COPÉRNICO HUBBLE