Para comenzar con este artículo la pregunta es ¿y si el tiempo no tuviera principio? Para entrar un poco en contexto debemos retroceder en el tiempo y el espacio a la era del Big Bang, donde encontramos una singularidad. Hasta ahora, la Teoría General de la Relatividad nos ha brindado la mejor comprensión del universo, rastreando su evolución hasta la singularidad. Para avanzar más, y saber qué había antes de la singularidad, si es que hubo un “antes”, los físicos recurren a la gravedad cuántica.
¿Comenzó alguna vez el tiempo? Es difícil decidir qué respuesta es más inquietante, al principio puede haber habido un comienzo, o tal vez no hubo comienzo. Es posible que nuestro Universo siempre haya existido y una nueva teoría de la gravedad cuántica revela cómo podría funcionar.
El equipo empleó una nueva teoría de la gravedad cuántica, llamada teoría de conjuntos causales. Según esta teoría, el espacio y el tiempo se descomponen en porciones discretas de espacio-tiempo. En algún nivel, existe una unidad fundamental del espacio-tiempo. Utilizando este enfoque de conjunto causal para explorar el comienzo del Universo, los científicos descubrieron que es posible que el Universo no haya tenido un comienzo, que siempre ha existido en el pasado infinito y sólo recientemente evolucionó hacia lo que llamamos el Big Bang.
Tanto la física cuántica como la relatividad general han resultado ser teorías extraordinariamente efectivas a la hora de desmantelar los misterios del Universo. Sin embargo, la gravedad cuántica sigue siendo difícil de alcanzar y es quizás el problema más frustrante al que se enfrenta la física moderna. La relatividad general, por otra parte, es la descripción más poderosa y completa de la gravedad jamás ideada. Pero lamentablemente tiene sus limitaciones, en ciertos lugares específicos como los agujeros negros y el comienzo del Universo, las matemáticas de la relatividad general simplemente fallan.
Stephen Hawking fue quien logró demostrar que la Relatividad General (GR) se rompe en la singularidad del Big Bang, pero dejó abierta la posibilidad de que el Big Bang no fuera el comienzo de los tiempos, sino que fuera precedido por una era de gravedad cuántica. . que no puede ser capturado por el RG. Por lo tanto, la cuestión del origen de los tiempos debe abordarse dentro de una teoría de la gravedad cuántica, explican los autores.
La teoría de conjuntos causales reinventa el espacio-tiempo como una serie de fragmentos discretos, o “átomos”, de espacio-tiempo. Esta teoría pondría límites estrictos a la proximidad de eventos en el espacio y el tiempo, ya que no pueden estar más cerca que el tamaño del “átomo”. Por ejemplo, si estás mirando tu pantalla leyendo esto, todo parece fluido y continuo. Pero si miraras la misma pantalla a través de una lupa, podrías ver los píxeles que dividen el espacio y te darías cuenta de que es imposible acercar dos imágenes en tu pantalla en más de un píxel, explica Live Science.
El enfoque del conjunto causal elimina claramente el problema de la singularidad del Big Bang porque, en teoría, las singularidades no pueden existir. Es decir, sería imposible que la materia estuviera comprimida en puntos infinitamente diminutos; no pueden ser más pequeños que el tamaño de un átomo del espacio-tiempo. Aquí es donde volvemos a la pregunta inicial, sin una singularidad del Big Bang, ¿cómo sería el inicio de nuestro Universo?
Todavía queda mucho trabajo por hacer, pero los físicos dicen que lo que percibimos como el Big Bang puede haber sido sólo un momento particular en la evolución de este conjunto causal siempre existente, no un verdadero comienzo.
El artículo está publicado en la base de datos arXiv.
Compartir ciencia, compartir conocimiento.
