Universo

Rebote
del

universo

Nuestro universo pudo haber
comenzado no en una gran explosión,
sino en un gran rebote, una implosión
que dio paso a una explosión, todo
ello ocasionado por exóticos efectos
cuánticos y gravitatorios

Martin Bojowald

L

os átomos representan ahora una idea tan común, que resulta difícil imaginar cuán extraños parecían en su día. Cuando se enunció
la hipótesis de los átomos,no se pensaba que se
pudiera observar algo tan sutil. Muchos cuestionaron
si podía en verdad considerarse científico semejante
concepto de átomo. Con el tiempo, las pruebas de
su existencia se fueron acumulando. El punto de
inflexión llegó con el análisis que Einstein hizo en
1905 del movimiento browniano, el vaivén aleatorio
de los granos de polvo en un fluido. Con todo, hubo
que esperar 20 añosmás para contar con una teoría
que explicara los átomos —la mecánica cuántica— y
otros 30 años para que Erwin Müller obtuviera sus
primeras imágenes microscópicas. Hoy, industrias
enteras dependen de las propiedades y características
de la materia atómica.
El conocimiento que los físicos tienen del espacio y el tiempo recorre ahora un camino parecido,
14

INVESTIGACION Y CIENCIA, diciembre, 2008suele decir que fue el nacimiento de la materia,
del espacio y del tiempo. Tal interpretación, sin
embargo, va demasiado lejos, puesto que los
valores infinitos sugieren que la propia relatividad general deja de funcionar. Para explicar lo
que en realidad sucedió en la gran explosión,
hay que superar la relatividad. Debemos elaborar una teoría cuántica de la gravedad que
incorpore la estructura finadel espaciotiempo,
ante la cual la relatividad está ciega.
Los detalles de la estructura fina entraron
en el juego bajo las densas condiciones del
universo primordial. Algunas trazas podrían
haber sobrevivido en la manera en que la materia y la radiación se disponen hoy día. En
resumen, si el átomo del espaciotiempo existe,
no se necesitarán siglos para hallar las pruebas,
como ocurrió con losátomos materiales. Con
algo de suerte, podríamos saberlo de aquí a
diez años.

CONCEPTOS BASICOS
Q

La teoría general de la
relatividad de Einstein
afirma que el universo
empezó en la singularidad
de la gran explosión,
momento en que toda la
materia que vemos estaba
concentrada en un punto
de densidad infinita. Pero
esta teoría no tiene en
cuenta la estructura fina,
cuántica, del espaciotiempo, que limitael grado
en que puede estar concentrada la materia y la
intensidad de la gravedad.
Para saber con certeza lo
que ocurrió, se necesita
una teoría cuántica de la
gravedad.

Q

De acuerdo con una de las
varias teorías propuestas,
la gravedad cuántica de
bucles, el espacio está
dividido en “átomos” de
volumen y tiene una capacidad de almacenamiento
de la materia y la energía
finitas, lo que impide laexistencia de cualquier
singularidad.

Q

De ser así, el tiempo
podría haber existido
antes de la explosión. El
universo precedente a la
explosión quizá sufriese
una implosión catastrófica
que alcanzó un punto de
máxima densidad y después revirtió. En resumen:
una gran contracción
pudo haber provocado un
gran rebote y una gran
explosión.

PAT RAWLINGS SAIC

Trocitos de espacio

aunque unos pasos pordetrás. Al igual que el
comportamiento de los materiales indica que
están formados por átomos, el comportamiento del espacio y el tiempo induce a pensar que
también ellos tienen una estructura fina, un
mosaico de “átomos” del espaciotiempo o alguna otra “filigrana”. Los átomos de la materia
son las unidades indivisibles más pequeñas de
los compuestos químicos; análogamente, los
hipotéticos átomosdel espacio serían las unidades indivisibles de la distancia. En general,
se les atribuye un tamaño de 10–35 metros,
demasiado diminutos para ser vistos hoy día
con los instrumentos más potentes, que sólo
exploran distancias de 10–18 metros. En consecuencia, muchos se preguntan si el concepto
de espaciotiempo merece la consideración de
científico. Otros investigadores no se arredran
y proponen...