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ASTRONOMÍA. 5 alternativas a la Teoría del Big Bang

 


Si hay algo que un laico sabe sobre el universo físico, es la idea de un Big Bang. También llamado el modelo de inflación de la cosmología, el consenso lo sostiene como la explicación más viable para el origen de todo.

Sin embargo, muchos científicos piensan que la idea de una sola explosión colosal de luz no es suficiente para una teoría de origen universal. Parte de esto se debe a que la ciencia es un proceso empírico basado en la evidencia para acumular conocimiento del mundo objetivo, lo que significa que las teorías aceptadas siempre irán hacia donde apunta la evidencia.

Las estimaciones actuales de la edad del universo lo sitúan en unos 13.800 millones de años, y el homo sapiens (nosotros) apareció hace apenas 200.000 años. Después de encender un fuego e inventar la civilización, nos llevó hasta hace solo 100 años a teorizar el Big Bang. Pero si bien la evidencia apoya el modelo del Big Bang y al mismo tiempo arroja dudas sobre las teorías rivales, algún día puede surgir un nuevo modelo (paradigma) capaz de superar el consenso vigente.

Las preguntas sobre cómo llegó a surgir el universo finalmente se plantearon más sobre su fin. Pero los filósofos y los físicos han fruncido el ceño ante estas preguntas durante miles de años. En su esencia, la teoría del Big Bang sugiere que toda la materia del Universo nació al mismo tiempo, hace aproximadamente 13.800 millones de años.

Si bien es difícil hablar de un "antes" cuando se habla del comienzo de todo el espacio y el tiempo (¿cómo puede haber un "antes"?), la totalidad de la materia explosionó en una bola compacta con densidad e intensidad de calor acercándose al infinito - instante conocido como "singularidad". Por razones desconocidas, esta singularidad se expandió repentinamente en una explosión inimaginablemente violenta, y el universo como lo conocemos comenzó.

1. El modelo de estado estacionario

Una imagen de cientos de galaxias capturada por el telescopio espacial Hubble. Fuente: NASA

Una de las antiguas teorías rivales del Big Bang es el modelo del universo de estado estableÉste niega la posibilidad de un principio y un final para el universo, optando en cambio por un universo en continua expansión que, sin embargo, mantiene la misma densidad general. En otras palabras, un universo en estado estable es siempre idéntico, pero crece continuamente en escala.

En este modelo, las galaxias, los planetas y otras formas de materia están encerrados en una recreación continua, y dado que la densidad sigue siendo la misma, los viejos objetos astronómicos se vuelven inobservables a medida que nuevas creaciones toman su lugar.

Esta teoría fue propuesta inicialmente por Sir James Hopwood Jeans en 1928, y fue desarrollada a finales de la década de 1940 por Hermann Bondi, Fred Hoyle y Thomas Gold.

El difunto cosmólogo Geoffrey Burbidge defendió la cosmología del estado estacionario al principio de su carrera, y fue uno de los últimos cosmólogos serios en abandonar finalmente la teoría, incluso después de que nuevas pruebas la anularan directamenteSin embargo, en lugar de subirse al tren del Big Bang, Burbidge desarrolló un nuevo modelo, llamado universo oscilante, según el cual el universo sufre muchos pequeños grandes golpes, como si el universo se repitiera.

2. El modelo cosmológico rebotante 

Cuando ocurrió el Big Bang, el universo se expandió desde un solo punto cuya gravedad y densidad se acercaron al infinito, y ha continuado expandiéndose desde entonces. A esto se le llama modelo inflacionario.

El modelo de Cosmología Rebotante, Gran Rebote o Universo Cíclico implica una rápida expansión del universo similar al Big Bang. Pero agrega una función de rebobinado, que representa no solo la expansión, sino también la contracción del universo.

Un universo cíclico se contrae a un volumen mínimo y luego "rebota" en una expansión posterior. Otra variante propone un cosmos que solo rebotó una vez. En este, el universo actual nació después de una contracción anterior (extendiéndose hacia un pasado infinito de dispersión infinita). Según la teoría del rebote único, el universo de hoy se expandirá para siempre.

Esta teoría fue propuesta por primera vez por Juliano Cesar Silva Neves en un artículo publicado en la revista General Relativity and GravitationNeves es investigador del Instituto de Matemáticas, Estadística y Computación Científica (IMECC-UNICAMP) de la Universidad de Campinas, Brasil.


Una imagen de rayos X de la 'galaxia de fuegos artificiales'. Fuente: NASA

3. Teoría del universo eléctrico o del plasma

En el modelo del Universo Eléctrico , la gravedad pasa a un segundo plano frente al plasma y el electromagnetismo. En esta teoría, el plasma asume un papel integral en los eventos cosmológicos y el orden fundamental del universo, proponiendo corrientes eléctricas que fluyen a lo largo de filamentos de plasma, capaces de dar forma y alimentar galaxiasEstas corrientes fluyen hacia las estrellas y las alimentan como bombillas fluorescentes. Inducen el nacimiento de planetas.

La  teoría del Universo Eléctrico  fue propuesta por primera vez por el físico ganador del Nobel Hannes Alfvén en la década de 1930. Alfvén argumentó que si el  plasma  impregnara el universo, podría transportar corrientes eléctricas capaces de generar un campo magnético galáctico. Más tarde ganó un premio Nobel por su trabajo en magnetohidrodinámica. 

Sin embargo, no hay evidencia para la teoría del Universo Eléctrico , y no cumple con la definición de teoría de la Academia Nacional de Ciencias , ya que no tiene poder predictivo en el mundo empírico de los eventos naturales, con lo que podríamos presenciar signos físicos de su presencia. Pero independientemente de esto, ha ganado popularidad a través de una serie de científicos legos y YouTubers en busca de una forma más sencilla de explicar el Universo.

4. La teoría del origen del agujero negro

La teoría del agujero negro sugiere que el universo surgió de un agujero negro de otro universo. En este modelo, vivimos más allá de su horizonte de eventos.

Esta teoría existe desde hace algún tiempo. Inicialmente, los investigadores de la Universidad Perimeter presentaron un artículo que detalla cómo los agujeros negros podrían ser el origen de nuestro universo. En una versión diferente y más reciente del físico teórico Nikodem Poplawski de la Universidad de Indiana, el universo observable es el interior de un agujero negro que existe como uno de posiblemente muchos dentro de un universo padre más grande o multiverso .

De ser cierto, podríamos decir que cada agujero negro es una puerta a un nuevo universo. Pero dado que no podemos cruzar el horizonte de eventos (vivos), es probable que no haya forma de confirmar o anular esta teoría.

5. Teoría de la simulación

Imagen simulada por computadora de un agujero negro. Fuente: NASA

A mucha gente en Silicon Valley le gusta una idea que, si es cierta, parece superar a todas las demás: la posibilidad de  vivir en una simulación colosal. Esta idea ganó la atención generalizada de películas como "The Matrix" y comentarios improvisados ​​del CEO de Tesla, Elon Musk, quien dijo en una entrevista que podría ser completamente posible, a pesar de la ausencia de toda evidencia.

Más tarde, los científicos investigaron esta idea en 2017, pero los  resultados sugieren que nuestro universo no es la creación de un programa de ordenador. El estudio fue realizado por físicos teóricos de la Universidad de Oxford en el Reino Unido. Los investigadores de Oxford estudiaron la posibilidad de crear una computadora capaz de calcular todo en este universo. Pero una computadora tan hipotética necesitaría ser lo suficientemente poderosa para calcular el movimiento de cada partícula.

No hace falta decir que este es un cálculo difícil. Para que la computadora registre los datos de incluso unos pocos electrones, su memoria necesita más átomos de los que hay en todo el universo, y con la adición de solo unas pocas partículas más, la complejidad aumenta exponencialmente. Por lo tanto, probablemente sea seguro decir que no somos el producto de una Playstation alienígena.

Las cosmovisiones científicas siempre evolucionarán

La teoría del Big Bang sigue siendo la explicación más aceptada del origen del universo. Pero en la ciencia empírica, ninguna teoría puede durar para siempre.

El modelo científico del universo cambia constantemente a medida que los avances en campos como la mecánica cuántica y la gravedad luchan por unificar las teorías sobre las leyes fundamentales del universo. Pero aunque el modelo del Big Bang no está completamente probado, por ahora, es la mejor explicación posible, utilizando toda la evidencia científica disponible .

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