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Qué hay en los límites del Universo

Publicado por 16 marzo, 2019
Qué hay en los límites del Universo - Qué hay en los límites del Universo

La imagen de luz visible más profunda del cosmos, el Campo Ultra Profundo del Hubble.
NASA

El estudio del Universo ha ocupado y sigue ocupando estudios de las mentes más brillantes de nuestro tiempo. La última teoría de Stephen Hawking antes de su muerte establecía que la inflación eterna como teoría del Big Bang es errónea y, en consecuencia, el Universo tiene límites.

Hawking trabajó en esta teoría junto al profesor Thomas Hertog y fue publicada en el Journal of High Energy Physics. Basada en la teoría de cuerdas, la revolucionaria teoría de Hawking predice que el universo es mucho más simple que muchas teorías actuales sobre el Big Bang. Una idea que han reabierto el debate sobre los límites del Universo y su expansión.

Hawking y Hertog defendían que la explicación de la inflación eterna como teoría del Big Bang es errónea. “Asume un universo de fondo existente que evoluciona de acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein y trata los efectos cuánticos como pequeñas fluctuaciones en torno a esto”, dijo Hertog. “Sin embargo, la dinámica de la inflación eterna borra la separación entre la física clásica y cuántica. Como consecuencia, la teoría de Einstein se descompone en la inflación eterna”.

“Predecimos que nuestro universo, en las escalas más grandes, es razonablemente liso y globalmente finito. Por lo tanto, no es una estructura fractal”, defendió Hawking, que basaba su teoría en la teoría de cuerdas: una rama de la física teórica que intenta reconciliar la gravedad y la relatividad general con la física cuántica, en parte describiendo los componentes fundamentales del universo como pequeñas cuerdas vibratorias. Su enfoque utiliza el concepto de holografía de la teoría de cuerdas, que postula que el universo es un holograma grande y complejo: la realidad física en ciertos espacios tridimensionales puede reducirse matemáticamente a proyecciones bidimensionales en una superficie.

Ambos describieron la inflación eterna sin tener que depender de la teoría de Einstein. En la nueva teoría, la inflación eterna se reduce a un estado atemporal definido en una superficie espacial al principio de los tiempos.

La anterior ‘teoría de no fronteras’ de Hawking predijo que si retrocedes en el tiempo hasta el comienzo del universo, el universo se encoge y se cierra como una esfera, pero esta nueva teoría representa un paso más allá del trabajo anterior.”Ahora estamos diciendo que hay un límite en nuestro pasado”, matizó Hertog.

Estos resultados, de ser confirmados por trabajos posteriores, tendrían implicaciones de largo alcance para el paradigma del multiverso. “No estamos en un solo universo único, pero nuestros hallazgos implican una reducción significativa del multiverso, a un rango mucho menor de universos posibles”, dijo Hawking. Esto hace que la teoría sea más predictiva y comprobable.

Qué opinan otros expertos hoy

Desde Gizmodo se ha trasladado la pregunta a expertos. Así, Sean Carroll, profesor de investigación en física de Caltech especializado en mecánica cuántica, gravitación, cosmología, mecánica estadística fundamentos de la física, opina que el borde del Universo como tal no existe. Lo hay, pero observable y esto se debe a que la luz viaja a una velocidad finita. Esto no significa que haya un borde físico. La alternativa que propone es que el Universo se pliegue sobre sí mismo como una esfera, lo que haría que fuese finito en su tamaño, pero sin borde. No descarta la posibilidad de que el Universo no sea uniforme y las condiciones cambien entre un punto y otro. Tampoco descarta la posibilidad de un multiverso.

Por su parte, Jo Dunkley, especialista en la materia de la Universidad de Princeton, establece que más que un borde lo que podría suceder es que el Universo podría envolverse en sí mismo, lo que haría que no fuese infinito. Descarta un borde como tal y considera que quizá más allá de lo observable hay supercúmulos de galaxias, con miles de millones de estrellas y planetas.

Jessie Shelton, de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, aclara también que estamos limitados por la velocidad de la luz y la información que nos llega de esta y revela datos de los orígenes del Universo. En su opinión, para establecer que hay en el borde de este habrá que esperar miles de millones de años en el mejor de los casos… Y quizá ni con esas, debido a la velocidad a la que se expande el Universo. La idea defendida por esta experta es que si llegásemos al borde del Universo lo que veríamos serían más galaxias y planetas.

Michael Troxel, experto de Duke, asegura que si pudiésemos ver lo suficientemente lejos como para llegar hasta un límite, probablemente llegaríamos hasta el punto de partida, el lugar donde empezaste. Troxel habla de dos bordes, el límite de velocidad de todo lo que hay en el Universo (unos 1080 km/h) y que ese límite de velocidad es el mismo en todas partes. Sin embargo, cree que nunca podríamos llegar a alcanzar la distancia más lejana ahora mismo con los sistemas actuales de medición.

En la misma dirección que sus colegas anteriores se mueve la teoría de Abigail Vieregg, del Instituto Kavil de Física Cosmológica de la Universidad de Chicago. Vieregg solo habla de borde al referirse al Universo observable y que no se puede hablar de una frontera como tal.

Por último, Arthur B. Kosowsky, de la Universidad de Pittsburgh, sentencia que es posible que no exista ese borde y, si existiera, está tan lejos como para que la luz no haya tenido tiempo suficiente para llegar a nosotros por lo que hay que conformarse con el Universo que sí se puede observar.



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