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Investigadores Presentan Modelo Cuántico Que Elimina La Singularidad Del Big Bang, Propone Universo Eterno Y Prescinde De Energía Oscura Para Explicar Su Expansión.
El universo puede no haber tenido un comienzo. Esa es la conclusión presentada por dos físicos al aplicar correcciones cuánticas a la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. El trabajo, publicado en Physics Letters B, sugiere que el universo siempre ha existido y no surgió de una singularidad conocida como Big Bang.
Según los cálculos tradicionales de la relatividad, la edad del universo es de 13,8 mil millones de años. La teoría aceptada hasta ahora considera que todo lo que existe estaba comprimido en un punto infinitamente denso y, tras una gran explosión, comenzó a expandirse.
Este momento inicial se llama singularidad del Big Bang.
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El problema, destacan los científicos, es que la matemática de la relatividad solo explica lo que ocurrió después de la explosión.
No hay respuestas para lo que sucedió antes o en el instante de la singularidad.
El Desafío De La Singularidad
Ahmed Farag Ali, de la Universidad de Benha y de la Ciudad de Ciencia y Tecnología de Zewail, en Egipto, explica que la singularidad representa un fallo. “Las leyes de la física parecen fallar allí”, afirmó en una entrevista al sitio Phys.org.
Ali y Saurya Das, de la Universidad de Lethbridge, en Canadá, defienden que su modelo resuelve el impasse. Presentan un universo sin comienzo ni fin.
Esto significa que no habría un punto inicial absoluto, ni un colapso final inevitable.
El modelo combina elementos de la mecánica cuántica con la relatividad general. Los autores afirman que, aunque aún no es una teoría completa de la gravedad cuántica, los resultados son consistentes con observaciones actuales.
Inspiración En Viejas Ideas
La propuesta no surgió de la nada. Ali y Das se basaron en conceptos de David Bohm, físico teórico que, en los años 1950, defendió el uso de trayectorias cuánticas en lugar de las geodésicas clásicas.
Las geodésicas son las líneas que indican el camino más corto en una superficie curva. Sin embargo, en el universo descrito por la relatividad, estas líneas acaban cruzándose, y los puntos de encuentro marcan el surgimiento de singularidades.
Bohm sugirió que las trayectorias cuánticas podrían evitar ese resultado. Ali y Das aplicaron esa idea a la ecuación creada por el indio Amal Kumar Raychaudhuri, que describe la evolución del espacio-tiempo. Das, de hecho, fue alumno de Raychaudhuri en la década de 1990.
Con base en eso, los dos derivaron versiones corregidas de las ecuaciones de Friedmann, que describen la expansión del universo.
Un Cosmos Sin Colapso Final
El modelo elimina no solo el Big Bang, sino también el llamado big crunch. Este escenario, previsto por algunas versiones de la relatividad general, considera que el universo podría dejar de expandirse y comenzar a contraerse hasta colapsar en otro punto infinitamente denso.
Para Ali y Das, las trayectorias cuánticas no convergen, lo que impide la formación de esas singularidades. En lugar de un ciclo de inicio y fin, el universo tendría una edad infinita y permanecería en expansión.
Además, los autores explican que las correcciones cuánticas funcionan como una constante cosmológica y un término de radiación. Esto prescinde de la necesidad de energía oscura para explicar la expansión, una de las mayores incógnitas de la cosmología actual.
El Papel De Los Grávitons
Otro punto importante del estudio es la introducción de la idea de un fluido cuántico que llena el universo. Este fluido podría estar formado por grávitons, partículas hipotéticas que mediarían la fuerza de la gravedad.
Si existen, los grávitons serían fundamentales para la construcción de una teoría completa de la gravedad cuántica. En un artículo complementario, Das y el físico Rajat Bhaduri, de la Universidad McMaster, en Canadá, muestran que los grávitons podrían formar un condensado de Bose-Einstein. Esta formación sería posible en las condiciones de temperatura que siempre han existido en el universo.
Ese detalle da aún más fuerza al modelo, ya que conecta fenómenos cuánticos conocidos a una escala cósmica.
Próximos Pasos De La Investigación
El trabajo de Ali y Das no cierra el debate. Afirmaron que aún necesitan refinar el modelo. El próximo desafío es considerar pequeñas perturbaciones en el universo, como irregularidades y diferencias de dirección.
A pesar de eso, los científicos creen que las conclusiones no deberían cambiar de forma significativa. La principal predicción sigue firme: el universo no habría comenzado en un punto único, sino que habría existido desde siempre.
Das resumió la importancia del estudio de forma directa. “Es gratificante notar que correcciones tan simples pueden potencialmente resolver tantos problemas de una sola vez”, dijo.
Si se confirma, el modelo podría representar uno de los cambios más profundos en la comprensión del origen del cosmos, alejando la idea de un inicio absoluto y abriendo espacio para una visión de eternidad en el espacio y en el tiempo.
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