agosto 01, 2010

Pudo haber otros universos

Luis González de Alba
Se descubrió que...
Milenio

¿Hubo un antes del Big Bang con que se originó nuestro universo? ¿Hubo universos anteriores? Las matemáticas del indio Abhay Ashtekar dijeron que sí en 2006. La pregunta no es nueva; las matemáticas, sí.

En 1915, Albert Einstein publicó su teoría general de la relatividad: la gravitación no es una fuerza de atracción, como en Newton, sino la curvatura que la masa produce en el espacio. Va el ejemplo visual más sencillo en dos dimensiones: una pelota sobre un cielo raso lo pandea, y si colocamos una canica, ésta rueda hacia la pelota, no por una extraña atracción que ejerza la pelota (aunque así parece a un observador directamente encima), sino porque el cielo raso está curvado por el peso de la pelota y la canica sigue la curva.

Las ecuaciones de su nueva teoría, le mostraban a Einstein un absurdo: que el universo está en crecimiento. Como eso en 1915 era obviamente falso y el universo estático, el gran Einstein… hizo trampa: introdujo una constante matemática ad hoc, como quien añade a la lista del súper, para ajustar la suma, una compra que no hizo.

Pero, en 1929, el astrónomo estadunidense Edwin Hubble (por quien lleva ese nombre el telescopio espacial) publicó un análisis de la velocidad de las nebulosas y descubrió que la gran mayoría, mostraba corrimientos de su luz hacia el rojo que sólo podían explicarse asumiendo que se alejaban: un efecto Doppler en la luz. Así como las ondas de sonido se comprimen cuando una ambulancia se acerca y se estiran cuando se aleja, con lo que el sonido pasa de agudo a más grave, la luz que se acerca se azulea y la que se aleja se enrojece: el azul tiene ondas más apretadas que el rojo, éste, mayor distancia entre sus picos.

Einstein soltó así una de sus frases célebres, que su constante cosmológica había sido: “el error más grande de mi vida”.

El salto siguiente fue simple: si todo el universo se alejaba sin centro, como los puntos sobre un globo que se infla, entonces, corriendo la película al revés, se podía imaginar el momento en que comenzó la expansión. Apenas dos años después, en 1931, el sacerdote y astrónomo belga Georges Lemaître propuso que el universo se originó en la explosión de un átomo primigenio. Hoy la llamamos Big Bang. La expresión proviene de una burla a cargo de cosmólogos que sostenían la teoría contraria, la del estado estable, entre ellos Fred Hoyle: “Ah, sí, cómo no: la nada hizo pum y aquí estamos... Un gran pum... A big bang.”

Comenzaron los cálculos para determinar si el universo se detendría y… comenzaría a caer hasta un Big Crunch, un gran aplastón. Y si lo había, ¿no le seguiría un rebote? ¿No habría habido ya uno, dos… infinitos rebotes? Eso resolvía el porqué y cómo de nuestro Bang.

Tampoco era difícil plantearse el antes del bang. La primera respuesta fue que la pregunta misma no tenía sentido pues con el Big Bang había comenzado también el tiempo, el espacio-tiempo de la comprobada teoría de la relatividad. Pero los científicos nunca aceptan restricciones.

Fue natural que un natural de la India, cuya filosofía milenaria plantea un constante palpitar del universo, expansiones y contracciones desde la eternidad y por toda la eternidad, encontrara las matemáticas del antes del Big Bang: Abhay Vasant Ashtekar, nacido en 1949, físico teórico y uno de los fundadores de la gravitación cuántica.

En este espacio hemos visto la enemistad congénita entre las dos más formidables teorías que nos explican el universo: la cuántica, exacto modelo del átomo, y la relatividad, exacto modelo de estrellas y galaxias. Desde 1927 los físicos están batallando con las ecuaciones que unifiquen cuántica y relatividad. Ashtekar ha producido una aproximación con sus trabajos en la Pennsylvania State University: la cosmología de lazos cuánticos.

El equipo de Ashtekar se asoma al pre Big Bang en nota del 15 de mayo del 2006, publicada en Physical Review Letters. “Los cálculos de la relatividad general pueden usarse para describir el universo hacia atrás hasta el punto en que la materia se vuelve tan densa que las ecuaciones dejan de funcionar, para ir más allá de ese punto, debimos aplicar herramientas cuánticas que no tuvo Einstein”, dice Ashtekar. Él y dos investigadores, Tomasz Pawlowski y Parmpreet Singh, lograron desarrollar un modelo matemático que pasa a través del Big Bang.

“Con modificaciones cuánticas de las ecuaciones cosmológicas de Einstein, hemos mostrado que en vez del clásico Big Bang hay de hecho un Rebote cuántico.” Fue la primera descripción matemática de un universo anterior al nuestro.

Martin Bojowald, también de Penn State, publicó en Nature Physics de agosto de 2007, un nuevo modelo matemático del Gran Rebote.

…Y se me acabó el espacio. Léalo en www.science.psu.edu/news-and-events/2007-news/Bojowald6-2007.htm Y mi nota del 19 de abril de 2009: http://impreso.milenio.com/node/8562317

Contacto: Abhay Ashtekar, ashtekar@gravity.psu.edu

Otros: Tomasz Pawlowski, Parmpreet Singh: science@psu.edu

Mi novela con una Revolución mal parada: OLGA, (Planeta, 2010).

No hay comentarios.: