POSIBLE, QUE EL BIG BANG NO FUESE EL INICIO DEL TIEMPO Y EL ESPACIO

La teoría del Big Bang sobre el origen del Universo podría cambiar radicalmente, pues resultados de estudios recientes del especialista de la Unidad Morelia del Instituto de Matemáticas de la UNAM, Alejandro Corichi Rodríguez Gil, sugieren que antes de esa "gran explosión" existieron otras fases del cosmos.

El universitario –en colaboración con el integrante del Instituto Perimeter de Física Teórica en Canadá, Parampreet Singh–, resolvió las ecuaciones que señalan que ese fenómeno podría no haber sido el inicio del tiempo y del espacio, sino que antes pudieron existir uno u otros ciclos.

Se trataría del Big Bounce o “gran rebote”, es decir, un universo en contracción que, en lugar de llegar a un colapso final o Big Crunch, brincó y comenzó a expandirse de nuevo. Los resultados han sido publicados en la revista Physical Review Letters, considerada la de mayor prestigio en Física del mundo.

Según la teoría de la Relatividad General, planteada por Albert Einstein en 1915, se vive en un universo dinámico y en expansión que se originó en un punto hace 14 mil millones de años, explicó el científico.

No obstante, refirió el doctor en Física Teórica por la Universidad Estatal de Pennsylvania, Estados Unidos, en ese sitio, diferentes parámetros físicos, como la temperatura, la densidad o la energía, “se fueron al infinito”. Si se hiciera un viaje hacia el pasado, a los inicios del cosmos, se vería cómo la temperatura creció y todo fue cada vez más denso hasta llegar a serlo indefinidamente.

En ese instante, argumentó, la Relatividad dejó de funcionar y, por ello, se requiere el desarrollo de una nueva teoría que resuelva esos infinitos y posibilite saber qué pasó: sería la gravedad cuántica, que trata de conjuntar la Relatividad General de Einstein y la teoría cuántica –que describe lo que pasa en los átomos y en su núcleo–. Una propuesta reciente es en específico, la Cosmología Cuántica de Lazos (LQC, por sus siglas en inglés).

Ésta última supone que el universo es homogéneo y que, para describirlo, basta con concentrarse en una porción suficientemente grande de él, al describir el estado actual del universo, que contenga millones y millones de galaxias, porque ese "fragmento cósmico" será parecido a cualquier otro del mismo tamaño pero en otro lugar, indicó.

La teoría también hace que las ecuaciones se simplifiquen tanto, que se pueden resolver de manera exacta. "Eso permitió avanzar y hacer preguntas que antes no se planteaban; por eso, este modelo da soluciones precisas, sin 'infinitos'", dijo Corichi.

La LQC se basa en la Gravedad Cuántica de Lazos (LQG), y se retoman algunos preceptos de la Relatividad General; en particular, el hecho de que el campo gravitatorio debe verse como una manifestación de la geometría del espacio-tiempo, puntualizó.

Así como la mecánica cuántica describe los átomos, la LQG especifica la geometría misma del espacio y del tiempo en la llamada "escala de Planck", cien mil billones de veces más pequeña que el núcleo atómico, refirió.

Si existiera un microscopio tan potente que permitiera ver esos pequeñísimos tamaños, no se observarían objetos con ancho, largo y profundidad, en tres dimensiones, sino de una sola dimensión o “lazos”, una especie de "espagueti". Si se hiciera un viaje al pasado, al origen del tiempo y del espacio, se podría acercarse a tales escalas.

Con estos trabajos, Corichi Rodríguez Gil y Parampreet Singh confirman la idea del Big Bounce, planteada hace dos años por científicos de la Universidad Estatal de Pennsylvania, quienes, sin embargo, no pudieron resolver de manera exacta lo que el investigador de la UNAM y su colega han logrado con las ecuaciones: demostrar que lo que pudo existir fue un "rebote cósmico".

Existen otras teorías referentes a un universo "cíclico", aclaró Corichi, es decir, que se expande, se contrae, rebota y se vuelve a ensanchar, como los modelos Ekpyroticos o de ‘pre-Big Bang’, cercanos a la teoría de cuerdas. Empero, no "curan" los infinitos, que siguen existiendo al momento del rebote. "La cosmología cuántica de lazos, tiene la gran virtud de que la evolución está perfectamente comportada en cualquier momento".

Los resultados establecen que no sólo existiría un Bounce, sino que antes del Big Bang el universo sería similar al actual, se comportaría igual y serían válidas las leyes físicas como se conocen, sería como un gemelo del actual, pero no idéntico. El trabajo de Corichi y Singh demuestra que, a través del rebote y después de éste, se preserva intacta la evolución.

Además, no choca con la sugerencia de que el cosmos está en expansión acelerada. "Se va a extender eternamente y cada vez más rápido, como algunos de los escenarios proponen. Entonces el universo es de segunda generación, primero pasó por una contracción, luego por el rebote y ahora se está acelerando y lo hará para siempre", expuso.

Con esa evolución será posible saber con exactitud qué pasó antes del Big Bang. Se “está en buenas posibilidades de incrementar el nivel de sofisticación de los modelos que se desarrollan para que pronto se tengan respuestas concretas”, sostuvo.

Mientras tanto, la reacción de la comunidad científica que trabaja en la gravedad cuántica de lazos, es positiva al artículo Quantum Bounce and Cosmic Recall en la publicación referida, aparecida en abril del presente año.

Pero los retos no paran. Ahora es necesario observar si la teoría de la gravitación cuántica puede definir lo ocurrido en el Big Bang, por ejemplo. "Los físicos y cosmólogos del mundo están pendientes de estos avances", finalizó Corichi.