¿Por qué hay algo en lugar de nada?

Superciencia. Número 105

Si la creación del universo es un proceso cuántico, nos quedaría un misterio profundo de la existencia: ¿qué es lo que determinó las leyes de la física?
Alan H. Guth

Platón concibe el universo proveniente de un mundo preexistente. Años más tarde su discípulo Aristóteles decía que el universo siempre había existido. Los cristianos, basándose en la Biblia, conciben un universo creado de la nada por Dios.

No es el propósito de este artículo discutir las anteriores posturas, no nos alcanzaría el intelecto ni el espacio para hacerlo. En esta ocasión comentaremos una de las teorías más apasionantes acerca del origen de este universo desde la ciencia física.

El mecanismo inflacionario explica la formación de toda la materia y la energía del universo. Establece que el universo observado es solo una pequeña fracción del universo entero, y sugiere que existen un número infinito de universos que están totalmente desconectados del nuestro. Pero lo más importante es que establece que el origen de la materia del universo ya no está fuera del alcance de la ciencia. Después de más de dos mil años de investigación científica, parece ahora probable que la aseveración de Lucrecio, en el sentido de que nada podría salir de la nada, está equivocada. Presumiblemente, todo puede crearse de la nada mediante fluctuaciones cuánticas.

Siempre me ha fascinado el inexplicable acierto de las matemáticas en la descripción del mundo físico.

Permítaseme un paréntesis para conceptualizar al final:

La luz y el sonido son ondas, es decir, se pueden describir como una variación periódica que se mueve en el espacio.


Las zonas oscuras y claras, cuando se trata de una onda sonora, representan valores altos y bajos de la presión del aire. Cuando se trata de una onda de luz representan campos electromagnéticos fuertes y débiles.

1. Cuando una fuente sonora o luminosa se aleja de un observador (O1), la frecuencia disminuye, aumenta la longitud de onda.

2. Cuando la fuente se acerca al observador (O2), la frecuencia aumenta, disminuye su longitud de onda.

Cuando se trata de ondas de luz, en el caso 1 decimos que se observa un corrimiento hacia el rojo, ya que las ondas del espectro referentes al rojo son las de menor frecuencia, es decir, de mayor longitud de onda.

En el caso 2 se observa un corrimiento hacia el azul, pues se originan ondas de mayor frecuencia, es decir, de menor longitud de onda.

Analizando la luz de las galaxias, durante la primera mitad del siglo XX, el astrónomo norteamericano Edwin Powell Hubble descubre que existe un corrimiento hacia el rojo, es decir, se están alejando. También descubrió que en tanto más lejanas están, más intenso es el corrimiento hacia el rojo, es decir, se alejan con mayor velocidad.

El modelo de universo en expansión permitió conjeturar que en el pasado estuvo concentrado en un punto o singularidad, desde donde comenzó a expandirse. Este inicio de la expansión del universo se le conoce como Big bang.

Los cosmólogos llaman singularidad a las condiciones del universo en donde la densidad, la presión y la temperatura son infinitos, es el momento en que surge el universo y el tiempo, singularidad implica t=0  ¡Big bang!

Cuando estudian el Big bang, muchos cosmólogos, entre ellos Edward P. Tryon de  Columbia University, Nueva York y Alan H. Guth del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), van más allá y proponen la Teoría del Universo Inflacionario, de la que ya tendremos oportunidad de abordar en este espacio.

 

Bibliografía

Guth, A. (1997) El Universo Inflacionario. Madrid, España: Editorial Debate

Pérez, J. A. (2006). El Universo. Software Educativo. Monterrey, México: Coordinación de Tecnología Educativa. Secretaría de Educación, N.L