La última teoría de Hawking: el universo no es infinito

3 de mayo del 2018

Su trabajo se conoció a poco más de un mes de su muerte.

La última teoría de Hawking: el universo no es infinito

El universo que “conocemos” -como nos lo han enseñado- no es el único que existe. Ni tampoco es infinito, como creíamos hasta ahora. Hay muchos otros universos que además son finitos y parecidos entre sí. Esta teoría la desarrolló Stephen Hawking unos meses antes de morir y recién fue publicada luego de su muerte por la revista Journal of High Energy Physics.

Escuche el homenaje al gran Stephen Hawking:

Hawking trabajó esta teoría con el científico y cosmólogo Thomas Hertog, de la Universidad de Lovaina, en Bélgica, y se basa en la Teoría de las Cuerdas de la física que dice que “las partículas elementales son en realidad como minúsculas cuerdas que vibran” y que existen varios universos a la vez.

Hawking y Hertog dicen que el modelo de universo que estudiaron se podría comprobar experimentalmente: “Nuestro objetivo ha sido trasladar el estudio del origen del universo íntegramente al campo de las ciencias naturales. Esto significa que desarrollamos teorías del universo que son al mismo tiempo matemáticamente consistentes y comprobables con observaciones”, declara Hertog.

La teoría, según Hertog, se puede validar porque las “ondas gravitacionales originadas en los estadios iniciales del universo” que nunca han sido observadas todavía, se podrían llegar a detectar directamente con instrumentos más avanzados que los actuales.

Las teorías hasta el momento sobre el Big Bang afirman que nuestro universo nació con un brevísimo episodio de inflación, en el que se expandió de manera exponencial durante una fracción de segundo.

Las teorías además alegan que “una vez que se inicia la inflación, hay regiones en las que nunca se detiene”, explica en un comunicado la Universidad de Cambridge, donde trabajaba Hawking.

“Se cree que los efectos cuánticos pueden mantener la inflación permanentemente y para siempre en algunas regiones del universo, de manera que globalmente la inflación es eterna. La parte observable de nuestro universo sería, por lo tanto, sólo una bolsa hospitalaria, una región donde la inflación ha terminado y donde se han formado estrellas y galaxias”, señaló la institución.

“Nunca he sido un fan del multiverso”, dijo Hawking el pasado otoño en una entrevista. “La teoría usual de la inflación eterna predice que globalmente nuestro universo es como un fractal infinito, con un mosaico de universos diferentes separados por un océano en inflación. Las leyes de la física y la química pueden diferir de un universo a otro, que juntos forman un multiverso. Pero […] si la escala de los diferentes universos en el multiverso es grande o infinita, la teoría no se puede comprobar experimentalmente”.

“El problema de los multiversos es que todo es posible en algún lugar. Por lo tanto, no permite predecir gran cosa sobre qué deberíamos observar en nuestro universo local”, explica por su parte Hertog. “Nuestra nueva teoría resuelve esta cuestión reduciendo la vastedad del multiverso a un universo mucho más pequeño, homogéneo y manejable”.

Según Hertog, “el problema con la explicación habitual de la inflación eterna es que supone la existencia de un ‘Universo de fondo’ (donde se encuentran los diferentes Universos burbuja) que evoluciona según dicta la teoría de la relatividad general de Einstein, tratando los efectos cuánticos como pequeñas fluctuaciones a su alrededor. Sin embargo, la dinámica misma de la inflación eterna borra la separación que existe entre la Física clásica y cuántica. La consecuencia es que la teoría de Einstein se rompe en la inflación eterna”.

Hawking y Hertog desarrollaron una variante de este concepto holográfico con el objetivo de proyectar también la dimensión del tiempo en la inflación eterna, lo que les dio la capacidad de describirla sin depender de la teoría de Einstein.

En la nueva teoría de Hawking y Hertog, en efecto, la inflación eterna se reduce a un estado atemporal en una superficie espacial al principio de los tiempos.

Para Hertog, cuando “rebobinamos” la evolución de nuestro Universo hacia atrás en el tiempo terminamos por llegar al umbral de la inflación eterna, “donde nuestra noción familiar del tiempo deja de tener significado”.

Hertog empezó a trabajar con Hawking a finales de la década del 90. “El punto clave de nuestra teoría es que el rango de universos posibles se restringe”, explica Hertog. “Esto hace que la cosmología basada en esta teoría sea más predictiva, científicamente más sólida y esperamos que, en última instancia, comprobable. Este artículo final es la culminación del trabajo que Stephen y yo hemos hecho juntos a lo largo de estos años”.

Sin embargo, la nueva teoría aún debe ser trabajada hasta poder hacer predicciones concretas sobre las ondas gravitacionales emitidas en los estadios iniciales del universo. Así, podría implicarse qué tipo de irregularidad deberían haber dejado las ondas gravitacionales en la radiación de fondo cósmica.
Si los experimentos de la teoría llegan a coincidir con las predicciones se podrían llegar a conclusiones como la existencia de universos paralelos. Pero las predicciones que hicieron Hawking y Hertog en este estudio no llegan a estas conclusiones, al menos en el artículo publicado este miércoles.
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