Hace 13.800 millones de años, el universo era una singularidad: un espacio infinitamente comprimido por alta presión. Sin embargo, en menos de una fracción de mil millonésima de segundo, este pequeño punto se expandió a un tamaño increíble. La historia clásica de nuestro universo tiene un comienzo, un medio y un final. Entonces, de acuerdo con la teoría general de la relatividad (GR) de Albert Einstein, la expansión del Universo debería ralentizarse con el tiempo. Sin embargo, la realidad pinta una imagen completamente diferente: el universo continúa expandiéndose cada vez más rápido. Los científicos creen que la razón de esta discrepancia es la misteriosa energía oscura, pero es posible que nuestra comprensión del universo y su evolución necesite ser revisada.
Hay muchas suposiciones sobre cómo se originó nuestro universo y por qué existe.
¿Cómo empezó todo y podría ser de otra manera?
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El universo comenzó a expandirse inmediatamente después del Big Bang. La tasa de expansión en la etapa inicial de su evolución, este proceso se llama inflación cosmológica, fue mucho más rápida que después del final de la inflación. Entonces, gradualmente el Universo se expandió y enfrió, pero solo con una fracción de la velocidad inicial. Durante los siguientes 380.000 años, el universo fue tan denso que el espacio fue un plasma opaco y supercaliente de partículas dispersas. Cuando el universo se enfrió lo suficiente como para que se formaran los primeros átomos de hidrógeno, se volvió transparente para que pasara la luz. Luego, la radiación estalló en todas direcciones y el universo estaba en camino de convertirse en lo que lo vemos hoy: espacio vacío que se alterna con grupos de gas y polvo, estrellas, galaxias, agujeros negros y otras formas de materia y energía. Finalmente,según algunos modelos, todos los grupos de materia se esparcirán tanto que desaparecerán gradualmente. El universo se convertirá en una sopa fría y homogénea de fotones aislados. Pero, ¿y si el Big Bang no fuera el comienzo de todo?
La teoría del Big Bang está tan ampliamente aceptada que a veces se puede olvidar que es solo una teoría que tiene fallas. Es por ello que los científicos ofrecen una variedad de opciones para el desarrollo de eventos. Por ejemplo, se ha sugerido que el Big Bang pudo haber sido más un "Big Bounce", un punto de inflexión en el ciclo continuo de contracción y expansión del universo. Otra suposición es que el Big Bang se convirtió en un punto de reflexión, cuando la imagen especular de nuestro Universo se expande más allá del "otro lado", en el que la antimateria reemplaza a la materia, y el tiempo mismo fluye en la dirección opuesta. Según el tercer supuesto, el Big Bang es un punto de transición en el universo que siempre ha existido y continuará expandiéndose indefinidamente. Todas estas teorías están fuera de la cosmología convencional,pero todos encontraron apoyo entre científicos respetados. El creciente número de nuevas teorías en competencia sugiere que puede ser el momento de repensar el hecho mismo de que el Big Bang marca el comienzo del espacio y el tiempo.
El universo que vemos actualmente está compuesto por cúmulos de gas y polvo, estrellas, agujeros negros y galaxias.
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¿Y si el Big Bang no sucediera realmente?
En los círculos académicos, se ha expresado repetidamente la idea de que el Big Bang … no existió. Así, Eric Lerner, autor del libro del mismo nombre, que escribió en 1992, presentó los resultados del estudio, según el cual, según la publicación Invers, existe una discrepancia entre la teoría del Big Bang y los datos fácticos observados. "Para el desarrollo de la cosmología, es necesario abandonar la hipótesis principal del Big Bang", dijo en un comunicado Lerner. "La verdadera crisis de la cosmología es que nunca hubo un Big Bang".
Estamos hablando de la inconsistencia de la evidencia de la presencia de litio en el espacio, que los astrónomos, según Lerner, conocen desde hace mucho tiempo. Los científicos creen hoy que las cantidades exactas de helio, deuterio y litio se produjeron por reacciones de fusión en una nube densa y muy caliente de elementos químicos que apareció después del Big Bang. Sin embargo, Lerner, que ha pasado décadas observando tales reacciones en detalle, dice que sus hallazgos y los de otros científicos no coinciden con teorías de larga data basadas en observaciones de estrellas más antiguas. Encontró que en las estrellas viejas se observa menos de la mitad del helio y menos de una décima parte del litio de lo que predice la teoría de la nucleosíntesis del Big Bang, según la cual una cuarta parte de la masa total del universo es helio. Lerner está convencido de que ni el litio ni el helio se crearon antes de que aparecieran las primeras estrellas en nuestra galaxia.
¿Podría nuestro Universo haber surgido de la nada?
Sin embargo, no todos los científicos están de acuerdo con la teoría de Lerner. Según Vae Perumyan, profesor de astronomía en la Universidad del Sur de California, Lerner rara vez cita artículos revisados por pares, y muchos de sus argumentos no se sostienen. Por ejemplo, Perumian cree que la radiación de fondo cósmica de microondas (o radiación reliquia), que indica la radiación que emana del Big Bang, es un pilar de la teoría cosmológica, que Lerner no puede discutir. Además, si hubiera fallas tan graves en la teoría del Big Bang, Lerner no habría sido el único crítico de esta teoría.
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Pero Lerner no está solo. El cosmólogo premio Nobel James Peebles cree que es necesario dejar de llamar a los primeros momentos de nuestro universo el "Big Bang". Según la Agence France-Presse, Peebles cree que no hay una buena manera de comprobar si un evento como el Big Bang realmente tuvo lugar: los cosmólogos tienen evidencia de una rápida expansión hacia afuera, pero nada es más discreto que un punto singular que explotó para crear todo en El universo. Peebles no tiene alternativa a la teoría del Big Bang, pero está convencido de que sin datos suficientes, los científicos no deberían asumir que esta conveniente hipótesis es correcta. Al mismo tiempo, el científico admite que en ausencia de una mejor manera de describir el comienzo del universo, el Big Bang funciona muy bien. En sus cálculos, Peebles también se adhiere a la teoría generalmente aceptada, aunque realmente no le gusta.
El gran rebote: ¿Puede el universo expandirse infinitamente?
La hipótesis del Big Bounce más común en el mundo académico se basa en el descontento con la idea de inflación cosmológica. La radiación cósmica de fondo de microondas ha sido un factor fundamental en todos los modelos del universo desde que fue descubierto por primera vez en 1965. Además, el CMB es la principal fuente de información sobre cómo era el universo primitivo y, al mismo tiempo, un misterio para los físicos. El hecho es que la radiación de la reliquia se ve igual incluso en regiones que, al parecer, nunca podrían interactuar entre sí en toda la historia del Universo.
Las cicatrices dejadas por el Big Bang en la tenue radiación reliquia que impregna todo el cosmos proporcionan pistas sobre cómo era el universo primitivo.
Según la hipótesis del Big Bounce, el universo se expandirá hasta que se desintegra hasta un punto infinitesimal, un ciclo que dura para siempre. En 2007, Martin Bojald, físico de la Universidad de Pensilvania, basándose en el modelo de Einstein, presentó la teoría de la gravedad cuántica de bucle, un campo de la física cuántica que describe las energías extremadamente altas que dominaron el universo temprano. Por lo tanto, los investigadores concluyeron que el universo no surgió de la nada. y no se expandirá indefinidamente. Sin embargo, la investigación de Bozhawald muestra que el hipotético universo anterior no era exactamente el mismo que el nuestro. En general, la hipótesis del Big Rebound es consistente con la imagen del Big Bang de un universo denso y caliente que comenzó hace 13.800 millones de años y comenzó a expandirse y enfriarse. Pero en lugar depara convertirse en el comienzo del espacio y el tiempo, el big bang fue el momento de la transición del universo desde una fase anterior de la existencia, durante la cual el espacio se contraía.
Sin embargo, los críticos creen que hay poca evidencia para apoyar esta teoría. Por ejemplo, Peter Voight, matemático de la Universidad de Columbia, escribió en su blog Not Even Wrong: "Para ser considerada una teoría legítima, tales afirmaciones deben estar respaldadas por pruebas".
Buscando respuestas: todos los caminos conducen a la energía oscura
Partiendo del hecho de que la teoría generalmente aceptada de la aparición y evolución del Universo es la teoría del Big Bang, los científicos están tratando de encontrar una respuesta a la pregunta de por qué el Universo se expande con aceleración.
La materia oscura y la energía oscura son probablemente las claves para comprender nuestro universo.
A medida que los investigadores analizaban el movimiento de estrellas y galaxias, llegaron a la conclusión de que había partículas invisibles, a las que llamaron materia oscura. Y la constante aceleración de la expansión del Universo (la constante de Hubble) sugirió que fue causada por un cierto fenómeno, que los investigadores llamaron energía oscura. La energía oscura y la materia oscura son los principales misterios científicos de nuestro tiempo, por lo que investigadores del grupo internacional para el estudio de la energía oscura (DES) están buscando respuestas. DES comenzó en 2004 y actualmente cuenta con 400 científicos de 26 instituciones científicas diferentes en siete países que participan en el proyecto. Los científicos están buscando energía oscura utilizando la cámara digital astronómica más sensible con una resolución de 570 megapíxeles. La cámara está montada en el telescopio Viktor Blanco en el observatorio Cerro Toledo en los Andes chilenos. Es una especie de bisturí equipado con cinco lentes.
Los investigadores creen que las respuestas a las preguntas fundamentales sobre cómo surgió el universo y qué son la materia oscura y la energía oscura deberían presentarse al público en general en unos cinco años. DES tiene como objetivo analizar 100.000 galaxias que se encuentran hasta a 8.000 millones de años luz de distancia. Dado que la energía oscura no se puede ver, los investigadores miden la constante de Hubble para determinar exactamente si existe energía oscura y de qué está hecha. De una forma u otra, solo tenemos que esperar los resultados del trabajo de un equipo internacional de científicos y hacer suposiciones sobre lo que es nuestro Universo.
Lyubov Sokovikova
