¿De dónde venimos?

En este caso voy a hablar sobre varias teorías que pretenden explicar el origen del universo tal y cómo lo conocemos, puede ser un poco pesado o lioso pero creo que a medida que vayais leyendo teorías os vais a enganchar por su cercanía con la ciencia ficción.

Hipótesis nº1: Teoría del Big Bang

En un principio, toda la energía estaba concentrado en un punto muy concreto de la nada dónde no puede definirse ninguna magnitud física relacionado con la gravedad (como la curvatura del espacio y el tiempo). A este punto, se le conoce como singularidad espaciotemporal.

Dos astrónomos detectaron una interferencia de origen inexplicable en forma de ruido donde no debería escucharse nada. Emprendieron un exhaustivo estudio sobre dicho ruido que les llevó a determinar como única teoría plausible la de que aquella interferencia fuese una radiación residual originada en los albores del universo, en aquella singularidad. Gracias a este estudio se consiguió cuantificar en valores aproximados el momento en el que se originó esta singularidad(o “Big Bang” como se conoce coloquialmente): 12-14 mil millones de años (12-14⁹)

En el año 2001, mediante una sonda enviada al espacio, la Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (o WMAP en inglés), los científicos intentaban fotografiar la luz que se generó en aquellos tiempos, a tan solo 380.000 años de la aparición de la singularidad (tiempo que, en cosmología, es ínfimo) y que aún perduran vagando en el cosmos. Esta foto tendría para dos utilidades: poder comparar el universo en ciernes con el actual y poder echar un vistazo a lo que ocurrió momentos antes.

La foto en cuestión traía una sorpresa consigo, el análisis de las temperaturas en aquella fotografía denotaba una extraña homogeneidad en todo el universo, las variaciones de la temperatura entre sus diferentes zonas era mínima. En cambio, a lo que estábamos acostumbrados era a que cualquier explosión convencional desencadenaba una reacción incontrolable que tiende a la entropía, al desorden, al caos…

Debía haber algo que se escapara a ojos de los científicos que ordenase toda la energía y la materia provenientes de la singularidad y buscaron respuesta en el fenómeno conocido como inflación cósmica. Ésta teoría dice que la gravedad puede (en circunstancias excepcionales) conseguir un efecto de repulsión y, en este caso, conseguir una gran aceleración en el Big Bang. Únicamente faltaba encontrar el material que repeliera a la gravedad para poder tener entre manos una hipótesis sólida.

Ahora bien, basándonos en todo lo anterior podemos decir que la teoría de la singularidad espaciotemporal se divide en tres partes:

1. La singularidad aparece de la nada y contiene toda la energía que luego habrá en el universo.
2. La inflación cósmica entra en juego y acelera la explosión, haciendo que el universo se expanda en cien mil veces su tamaño inicial en perfecta armonía y homogeneidad.
3. El enfriamiento del universo trae consigo la unión de la materia por causa de la gravedad, de esta forma se generaron los cuerpos celestes.

La teoría más aceptada hasta nuestros tiempos

Hipótesis nº2: Teoría del Gran Rebote

A cierto número de científicos de la “nueva escuela” no les convencía la teoría de la Big Bang por el simple hecho de no poder definir cómo apareció. ¿Qué es la nada?

Por ello, otra teoría apareció en escena, se la conoce como teoría del Gran Rebote que decía que quizá el universo no apareció de la nada, simplemente no sería el primero ni será el último. Suponiendo que el universo está en un proceso de expansión llegará un momento en que dejará de hacerlo y se contraerá de nuevo hasta alcanzar la singularidad, entonces, por medio de la inflación volvería a expandirse de nuevo como si de los latidos de un corazón se tratase. Por ello, ahora no estaríamos inmersos en el primer universo si no en uno especifico dentro de los infinitos que ha habido y habrá.

En esta hipótesis, no hay lugar para la “nada” del Big Bang, y todo sigue un ciclo que expande y contrae el universo hasta la singularidad, ergo magnitudes como el tiempo y el espacio se destruyen al alcanzar dicho momento y vuelven a crearse de nuevo cuando el universo se reexpande.

Teoría presentada por el profesor Martin Bojowald

Hipótesis nº3: Teoría de los mundos brana

En 1999 dos físicos comenzaron a trabajar en una idea que tiraba por tierra la teoría del Big Bang. Se basa en la moderna teoría de cuerdas, que dice que todo se compone de minúsculos filamentos vibrantes y que aunaría todas las interacciones fundamentales. Uno de los inconvenientes que tenía aplicar esta teoría era que para que sus matemáticas funcionasen faltaban más dimensiones que las tres que conocemos, debían de ser diez dimensiones espaciales y una temporal, esto fue conocido como teoría M.

El espacio-tiempo es maleable, se expande y se contrae, lo que les indujo a focalizar su teoría en que el universo es una lámina (o brana) que está enfrentada a otras infinitas láminas como si de fichas de dominó se tratasen, a esta hipótesis se la ha conocido como mundos brana.

¿Qué ocurriría si dos de esas láminas chocasen?, según esta idea sería una explicación a lo que queremos obtener, entender el origen de nuestro universo. El Big Bang quizá no fuese un principio si no una colisión más. Los científicos comenzaron a trabajar en la idea que dos de esas branas tienen entre ellas una cuarta dimensión en la que existe una fuerza que las atrae muy levemente hasta su choque, entonces volverían a expandirse, lo que hace que los científicos esperen que cada ciclo sea de un billón de años entre un choque y el siguiente.

En el momento que estas dos branas se juntan, sucede una inyección de energía en forma de explosión y la energía cinética de cada universo genera una radiación que inunda ambos mundos tridimensionales. Tras ello, los universos se alejan, se enfrían y se expanden.

Esta teoría fue presentada ante la comunidad científica pero no obtuvo una aceptación buena porque daba por sentado que las branas eran planas y paralelas. Decidieron renovar la teoría y le añadieron un nuevo elemento, la energía oscura. Dicha energía hace que los universos se expandan más rápidamente alejando cada galaxia de otras galaxias, hasta que todo esté muy alejado de todo generando así dos universos vacíos, lo que en la teoría M se conoce como branas planas. Estas branas tienen la propiedad de ser planas, estar vacías y ahora si, ser paralelas.

Por fin la teoría estaba completa, y encontraron también que la misma energía oscura que había antes de esa colisión, es la misma que la que hay ahora y por tanto, siempre ha sido la misma. De esto se deduce que el universo es cíclico, pues siempre existe esa energía que puede hacer expandir y contraer el universo.

En resumen, entre dos branas paralelas sucede una colisión que hizo que el universo se llenara de radiación y se expandiera gracias a la energía oscura hasta alcanzar una brana plana, fenómeno que tarda un billón de años (10¹²), tras esto las dos branas volverían a juntarse por la leve fuerza de atracción hasta colisionar nuevamente y así eternamente.

Modelo artístico de las infinitas branas o universos paralelos.

Las fotos salen de aquí y de aquí, la última es una captura de pantalla. Todo el contenido está sacado de las ideas que aparecen en el primer episodio de "Through the Wormhole with Morgan Freeman"