EL BIG BOUNCE

 

Un modelo matemático aporta una nueva teoría sobre la formación de las galaxias, estrellas y planetas
Nuestro Universo no se originó en una gran explosión, sino que se formó a partir de otro Universo anterior gemelo al nuestro, según un modelo matemático que aporta una nueva teoría sobre la formación de las galaxias, estrellas y planetas. Ese otro Universo gemelo sería como una imagen especular del actual, ya que los dos seguirían las mismas ecuaciones dinámicas, tendrían la misma cantidad de materia contenida y seguirían la misma evolución. Pero el gemelo, al contrario que el nuestro, se está contrayendo, por lo que sería como si viéramos caminar a nuestro propio Universo hacia atrás en el tiempo, si bien no todo sería igual en ambos (por ejemplo las personas y sus historias). El modelo sugiere que nuestro Universo generará en su momento otros universos parecidos que se expandirán mientras el nuestro se contrae.


Nuestro Universo podría ser fruto de un Big Bounce (gran rebote) acaecido en un universo anterior muy parecido al nuestro, en lugar de haber sido originado por un Big Bang (una gran explosión), señala un equipo de físicos de México y Canadá.

Hasta hace muy poco, los científicos no se planteaban lo que podía haber existido antes del Big Bang (literalmente “gran explosión”), teoría que describe el desarrollo del Universo temprano y su forma. Según esta teoría, el Universo comenzó a expandirse desde un punto de materia de densidad y energía infinitas que, en un momento dado, explotó en todas las direcciones dando lugar al Universo en que hoy existimos.

Sin embargo, desde hace unos años, está surgiendo una hipótesis alternativa sobre el origen del universo aún más llamativa e interesante -al menos desde el punto de vista de su novedad- que propone que nuestro Universo surgió a partir del colapso de otro Universo anterior muy parecido al nuestro, lo que significaría que nuestro Universo es hijo de otro Universo.

Universo gemelo

Esta hipótesis se incluye dentro de la teoría LQG (Loop Quantum Gravitity o Gravedad Cuántica de Bucles), y sugiere la posibilidad de que antes del Big-Bang se produjera un Big-Bounce (literalmente, un gran rebote) en un Universo anterior al nuestro, y que ese “gran rebote” habría originado la aparición de nuestro Universo.

Según explica al respecto la revista PhysOrg, los físicos Alejandro Corichi, de la Universidad Nacional Autónoma de México, y Parampreet Singh, del Perimeter Institute for Theorietical Physics de Ontario (en Canadá), han descubierto su aspecto gracias al desarrollo de un modelo de LQG simplificado.

Según declaraciones de Singh a PhysOrg, “la importancia de este concepto es que nos da una respuesta a lo que sucedió al universo antes del Big Bang”. Singh añade que su estudio demuestra además que aquel otro Universo era muy parecido al nuestro.

Amnesia cósmica

Este descubrimiento descansa sobre una investigación previa. El año pasado, un profesor de física de la Penn State University de Estados Unidos llamado Martin Bojowald publicó un artículo en la revista Nature Physics en el que se explicaba el desarrollo de un modelo matemático sencillo (una máquina matemática del tiempo, según informó entonces la Universidad de Pennsylvania) que permitió integrar la Teoría General de la Relatividad de Einstein y algunas ecuaciones de la física cuántica, componiendo así la primera descripción matemática de la existencia del Big Bounce.

Esta descripción revelaba que un Universo anterior al nuestro, en contracción antes del Big Bounce, dio finalmente origen a nuestro Universo en expansión. Bojowald llegó además a una conclusión adicional: que los universos sucesivos no serían réplicas perfectas el uno del otro.

A pesar de la creación del modelo matemático de Bojowald, ninguna observación de nuestro universo había podido llevar hasta ahora a la comprensión del estado de ese otro Universo pre-rebote, dado que aparentemente nada quedó de él tras el fenómeno que produjo nuestro universo. Bojowald describió este hecho como “amnesia cósmica”.

Gemelos en tiempo y leyes

Corichi y Singh parecen haber superado esa amnesia. Modificando la teoría LQG con la inclusión de una ecuación clave llamada de restricción cuántica (generando así la versión sLQG de dicha teoría), han conseguido demostrar que las fluctuaciones relativas de volumen y cantidad de movimiento pertenecientes al universo anterior al rebote (Universo pre-bounce) fueron conservadas a un lado y otro de dicho rebote.

La conclusión que sacan los físicos de esto es que ese otro Universo gemelo tendría las mismas leyes físicas y la misma noción temporal que el nuestro. De hecho, “vistos desde lejos, ambos universos no podrían distinguirse el uno del otro”, afirmó Singh en PhysOrg.

Nuestro universo actual, de aproximadamente 13.700 millones años de edad tras el Big Bounce, compartiría así muchas de sus características con el Universo anterior cuando éste tenía la edad de 13.700 millones de años antes del rebote. En cierto sentido, nuestro Universo y su gemelo serían imágenes especulares el uno del otro, con el momento del Big Bounce como línea de simetría.

Ambos universos se parecerían, por ejemplo, en que los dos seguirían las mismas ecuaciones dinámicas o en que tendrán la misma cantidad de materia contenida y seguirán la misma evolución. Pero el gemelo, al contrario que nuestro Universo, se está contrayendo, por lo que sería como si viéramos caminar a nuestro propio Universo hacia atrás en el tiempo.

Reproducción universal

Pero, según los físicos, no todo sería igual en un Universo con respecto al otro. Por ejemplo, la existencia de ese otro Universo gemelar al nuestro no implicaría que existiesen réplicas exactas nuestras o personas que hayan vivido nuestras propias vidas en esa otra realidad.

Según Singh, sucedería algo parecido a lo que pasa en los gemelos humanos: estudiados a escala se pueden apreciar incluso entre ellos pequeñas diferencias, como en las huellas dactilares o el ADN.

Además, aún quedan por aclarar otros factores de ese universo gemelar, explicó el científico. El más importante: si las propiedades similares sobrevivirían en el caso de que, en lugar de aplicar un modelo simplificado, se introdujeran variables más complejas, como las posibles huellas de las galaxias del universo anterior sobre el nuevo. ¿Darían lugar esas galaxias a estructuras similares a ellas en el Universo en expansión que surja?

Por último, el modelo de Corichi y Singh podría servir para conocer el futuro de nuestro propio Universo. Es posible de hecho que una generalización del modelo establecido por los físicos predijera un Big Bounce de nuestro propio universo. De esta forma, sería posible que nuestro universo generara a su vez otros universos, y que todos estos se parezcan unos a otros.

Los científicos harán públicas próximamente sus investigaciones en la revista Physical Review Letters
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