Un nuevo estudio de los inicios del universo revela que el universo pudo formarse del rebote de un viejo universo en contracción, en lugar de ser uno completamente nuevo.
El universo está en expansión y en la actualidad la teoría clásica dice que es el resultado del ‘Big Bang’: el universo brota a la existencia desde un punto de material infinitamente denso y caliente. Sin embargo, los físicos han debatido durante mucho tiempo esta idea, ya que significa que el Universo empezó en un estado de ruptura completa de la física como la conocemos. En lugar de ello, algunos han sugerido que el universo ha alternado entre períodos de expansión y contracción, y la expansión actual es sólo una fase de este.
Esta idea llamada «Big Bounce ‘ha estado presente desde 1922, pero se ha visto frenada por una incapacidad para explicar cómo las transiciones de un universo de contratación a un estado en expansión, y viceversa, no han desembocado en un punto infinito. Ahora, en un nuevo estudio publicado hoy en Physical Review Letters , el Dr. Steffen Gielen del Imperial College de Londres y el Dr. Neil Turok, director del Instituto Perimeter de Física Teórica en Canadá, han demostrado cómo el Big Bounce podría ser posible.
SIMETRÍA ROTA
Observaciones cosmológicas sugieren que durante su vida muy temprana, el universo puede haber parecido el mismo en todas las escalas, lo que significa que las leyes físicas que que trabajaba para toda la estructura del universo también han trabajado en la escala de lo muy pequeño, más pequeño que los átomos individuales . Este fenómeno se conoce como simetría conforme. En el universo de hoy en día, esto no es el caso, partículas más pequeñas que los átomos se comportan de manera muy diferente a la materia más grande y la simetría se rompe.
En los inicios del universo, ya que todo estaba muy pequeño, pudo haber sido regulada exclusivamente por los principios de la mecánica cuántica, en lugar de la física a gran escala también vemos hoy en día. En el nuevo estudio, los investigadores sugieren que los efectos de la mecánica cuántica podrían impedir que el universo se colapse y destruirse a sí misma al final de un período de contracción, conocido como el Big Crunch. En cambio, el universo sería la transición de un estado contratante a una ampliación de uno sin que se hunda por completo. El Dr. Gielen nos dice : «La mecánica cuántica nos salva cuando las cosas se descomponen. Se ahorra electrones caigan y la destrucción de los átomos, así que quizá también podría salvar el universo temprano desde un comienzo con tan violentas y terminaciones como el Big Bang y Big Crunch «.
INGREDIENTES SIMPLES
El uso de la idea de que el universo tuvo simetría conforme a su principio, y que esto se rige por las reglas de la mecánica cuántica, el Dr. Gielen y el doctor Turok construyó un modelo matemático de cómo podría evolucionar el universo. El modelo contiene algunos ingredientes simples que tienen más probabilidades de haber formado el universo temprano, como por ejemplo el hecho de que estaba lleno de radiación, con casi nada de la materia normal. Con éstos, el modelo predice que el efecto de la mecánica cuántica permitiría el universo brotar de un universo anterior que se contrae, en lugar de desde un único punto de la física roto.
El Dr. Turok nos dice: «La gran sorpresa en nuestro trabajo es que podríamos describir los primeros momentos del Big Bang con la cuántica mecánica, bajo supuestos razonables y mínimos sobre la materia presente en el universo. Bajo estos supuestos, el Big Bang fue un -rebote-, en el que la contracción revirtió a la expansión «.
Los investigadores están ahora investigando cómo este sencillo modelo puede ser extendido para explicar el origen de las perturbaciones a la sencilla estructura del universo, tales como galaxias.»La capacidad de nuestro modelo para dar una posible solución al problema de la gran explosión abre el camino a nuevas explicaciones para la formación del universo,» dijo el Dr. Gielen.
Perfect Quantum Cosmological Bounce, S. Gielen & N. Turok en Physical Review Letters.
Perfect Quantum Cosmological Bounce, S. Gielen & N. Turok en Arxiv.
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