Alternativas al Big Bang

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La teoría del Big Bang tiene un problema, que se puede explicar con el siguiente conjunto de cuestiones:

• Lo más alejado de nosotros que podemos ver es la radiación cósmica de fondo de microondas, que se originó unos 380.000 años después del Big Bang. Lo que ocurrió antes, no es posible verlo directamente, porque está oculto detrás de esa radiación.
• Es verdad que no podemos verlo, pero sí podemos deducir lo que pasó en esos primeros 380.000 años, aplicando la teoría física estándar, que es la relatividad general. Además, es posible realizar comprobaciones experimentales de esas deducciones, porque proporcionan  predicciones, como la composición media del cosmos, que coincide muy bien con los datos experimentales.
• El problema es que la relatividad general no nos sirve para llegar al tiempo cero, al Big Bang propiamente dicho. Esta teoría sólo se puede aplicar a partir de unos 5×10^-44 segundos después del Big Bang (el tiempo de Planck), porque antes de ese tiempo los efectos cuánticos eran predominantes, y no disponemos de una teoría física que unifique la mecánica cuántica con la relatividad general.

¿Qué pasó entre t=0 (si existió) y t=5×10^-44 segundos? Esa es la cuestión. Es verdad que este lapso de tiempo es muy pequeño, pero sería el más importante del universo, porque de lo que pasó ahí depende todo lo que pasó después.

A este problema se le han dado diversas soluciones, entre las que podemos citar las tres siguientes:

Martin Bojowald

1. No tenemos ni idea. Hasta que no dispongamos de una nueva teoría física que unifique la relatividad general y la mecánica cuántica, no podemos decir nada sobre lo que pudo suceder en ese lapso de tiempo.
2. Diversas teorías de la gravedad cuántica intentan crear esa teoría física nueva que nos falta, aunque ninguna de ellas ha conseguido hasta ahora hacer predicciones que permitan comprobarla. La primera, hoy abandonada, formulada por Stephen Hawking y James Hartle, propuso que el tiempo era imaginario antes del tiempo de Planck, por lo que no habría transcurrido (un tiempo imaginario sería equivalente al espacio), y el tiempo cero no existiría. Para todos los efectos prácticos, el tiempo real habría empezado precisamente para t=5×10^-44 segundos. Otras teorías de este estilo (como la teoría de cuerdas) suelen mantener esta idea.
3. La gravedad cuántica de bucles, desarrollada por Martin Bojowald, propone que el tiempo es una variable cuantificada, o sea, que avanza a saltos, con un intervalo igual al tiempo de Planck, por lo que podría representarse de forma muy sencilla mediante una sucesión de números enteros, donde el 1 correspondería al tiempo de Planck, el 2 al doble de este tiempo, y así sucesivamente. De acuerdo con esta teoría, el tiempo cero existió, pero no podemos saber nada sobre él, está indeterminado. Además, existirían también tiempos negativos (-1 correspondería a un intervalo igual al tiempo de Planck anterior al tiempo cero), por lo que el universo, de acuerdo con este modelo, tendría duración infinita.

Resumiendo: no sabemos si hubo o no un Big Bang inicial (un tiempo cero). Según algunos, lo hubo, y la densidad del universo habría sido infinita (una singularidad). Según otros no lo hubo, porque el tiempo real no empezó hasta t=5×10^-44 segundos después. Para otros, sí existió, aunque no podemos saber nada sobre él, y además hubo un tiempo anterior a ese tiempo cero, sobre el que sí podríamos saber algo.

Puesto que ninguna de estas teorías ha podido ofrecer predicciones comprobables, creo que la opción actual más razonable para un científico es la primera. Por eso, las palabras de John Mather citadas en el artículo anterior (no existe un momento cero) son, como poco, discutibles y arriesgadas.

Observarán que en estos dos artículos no he dicho nada sobre el modelo inflacionario del cosmos. Esto se debe a que no tiene que ver con lo que pasó antes del tiempo de Planck, sino con algo que se supone ocurrió después, por lo que no este el lugar adecuado para considerarlo.

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Manuel Alfonseca