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1 de Diciembre de 2008
Cosmología

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.

PAT RAWLINGS, SAIC

En síntesis

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 puebla hoy el cosmos estaba concentrada en un punto de densidad infinita.

Pero esta teoría no tiene en cuenta la estructura fina, cuántica, del espaciotiempo, que limita el 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.

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 la existencia de cualquier singularidad.

De ser así, el tiempo podría haber existido antes de la gran explosión. El universo precedente quizá sufriese una implosión catastrófica que alcanzó un punto de máxima densidad y después se revirtió, como en un «gran rebote».

Los 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 años más 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, aunque unos pasos por detrás. 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 átomos del 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 posibles maneras de detectar esos átomos de forma indirecta.

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