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El eco del Big Bang: ¿un hito en la historia del pensamiento?

 

Recientes descubrimientos astrofísicos parecen sostener el modelo inflacionista de la teoría del Big Bang. Al amparo de los datos algunos comentaristas han afirmado que el experimento del BICEP2 prueba la pertenencia de toda la teoría del Big Bang lo cual es rechazado por el autor del artículo

juan josé r. calaza* 23.03.2014 | 12:53

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El 17 de marzo, la colaboración estadounidense BICEP2 que utiliza un telescopio instalado en el polo Sur anunció la detección de fuertes deformaciones jamás observadas hasta ahora en la señal del fondo difuso cosmológico, tenue eco de cuando el Universo tenía 380.000 años. Las perturbaciones/deformaciones han sido interpretadas como sobresaltos característicos del efecto sobre los fotones de las ondas gravitacionales primigenias, engendradas por la “inflación cósmica” cuando la edad del Universo no alcanzaba ni la trillonésima de segundo. Esto es, las ondas gravitacionales, surgidas de la inflación cósmica, al ser estiradas por la expansión del Universo acaban perturbando a los fotones del espacio-tiempo que se observan 380.000 años después.

El eco del Big Bang: ¿un hito en la historia delpensamiento?

Aparentemente, los datos astrofísicos suministrados por BICEP2 confirman las predicciones de un tipo de modelo inflacionista (hay doscientos). La “inflación cósmica” es un modelo cosmológico inscrito en el paradigma del Big Bang. Por inflación cósmica se entiende una fase de expansión muy violenta, cortísima y rápida del Universo pero no debe asimilarse a una explosión en el sentido habitual. Esta expansión se habría producido muy pronto, prácticamente al final de la era de Planck (1 segundo dividido por 10 potencia 43 después del Big Bang) y habría terminado muy rápidamente (cuando la edad del Universo era de 1 segundo dividido por 10 potencia 32)

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Insisto en que el telescopio no detectó directamente ondas gravitacionales sino su efecto sobre la radiación del fondo difuso cosmológico, o fondo de radiación de microondas, que es una especie de fósil de cuando los fotones se liberaron de otras partículas. Momento estelar acaecido 380.000 años después de la inflación cósmica, justo antes de la formación de hidrógeno en el Universo, fotografiado en marzo 2013 por el satélite Planck. En 1992 el satélite COBE ya había detectado indirectamente ondas de densidad con efectos de perturbación pero lo de ahora tiene mayor calado. Se abre un periodo de verificación para controlar exhaustivamente como BICEP2 ha analizado los datos pues hay discrepancias.

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Lo primero que conviene entender es que la física propone dos predicciones no excluyentes de las ondas gravitacionales. Las propiamente gravitacionales, las ondas “clásicas”, corresponden a la Relatividad General por la deformación del espacio-tiempo, como consecuencia, por ejemplo, de la rotación de un binomio de galaxias una respecto a la otra, cuya observación se espera de los resultados de los experimentos Virgo (Italia) y Ligo (EE UU). Otra teoría, más fundamental en mi opinión, predice la fluctuación del vacío cuántico primordial y, como consecuencia, la aparición de ondas gravitacionales. Esta teoría predice también que las ondas primigenias afectarían al movimiento de la luz “polarizando” los fotones. Estas ondas tampoco habían sido observadas directamente hasta la perturbación, una especie de torbellino, constatada por BICEP2 en los fotones del fondo difuso cosmológico. Se deduce indirectamente que si se ha observado huella de polarización en los fotones se debe a la existencia de ondas gravitacionales primigenias. Y si existen ondas gravitacionales primigenias se afianza la candidatura de la teoría inflacionaria, al menos en principio, como paradigma que predice la fluctuación del vacío cuántico que originó el Universo. Indudablemente, sería un auténtico hito en la historia de la física y en la del pensamiento.

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Pero, ¿de qué vacio cuántico estamos hablando? Solo puede ser del posterior a la “era de Planck” ya que anteriormente el velo de la ignorancia delimita una oscuridad epistemológica completa.

Según la teoría del Big Bang, el Universo anterior a la era de Planck era una “singularidad” hace aproximadamente 13.800 millones de años. La singularidad es un concepto matemático sin equivalencia en física. Todo lo sucedido en el entorno de ese núcleo primigenio, llamémosle así, es muy oscuro incluidas las explicaciones al respecto. La que goza de mayor aceptación se apoya en el principio de incertidumbre o relación de indeterminación de Heisenberg: el Universo surgió de la fluctuación del “vacío cuántico”.

Para hacerse una somera idea del vacío cuántico hay que quitarse de la cabeza el concepto “nada” en relación con los fenómenos físicos: en física la nada no existe. Y por tanto no acota ni marca límite alguno al Universo: antes del Big Bang no existe el tiempo pero tampoco hay “nada” ni puede ser asimilada al vacío. La mecánica cuántica impuso poco a poco la vuelta a un éter sui géneris mediante la idea que el espacio inmaterial, el “vacio”, no es inerte. A partir de ahí, los físicos hablarán de una “energía del vacío”, no en el sentido de que la “nada” tendría una energía sino que el vacio sería de hecho un medio atravesado por campos cuánticos en estados de energía mínima pero no nula. El campo de Higgs tiene mucha similitud con la antigua teoría física del éter. Lo mismo podría decirse de la “energía oscura”. A fines pedagógicos, y con las cautelas de rigor, el vacio cuántico seria un éter sui generis, moderno reflejo del éter de la física del siglo XIX –hasta el experimento de Michelson y Mosley– que según sus proponentes permearía todo el Universo.

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El estruendo mediático no debe llamarnos a engaño, lo verdaderamente crucial de las informaciones reveladas el 17 de marzo es que las ondas gravitacionales observadas indirectamente no son de tipo clásico por la deformación del espacio-tiempo sino por la fluctuación del vacío cuántico a escala atómica o subatómica en consonancia con el principio de indeterminación de Heisenberg. Lo cual no confirmaría, como algunos pretenden, la teoría del Big Bang sino, y no es poca cosa, un modelo inflacionario como mejor candidato a explicar lo que sucedió después de la era de Planck, pero no en el origen absoluto del Universo, en el Big Bang del tiempo cero.

El Universo 14.Big Bang – Las fronteras del tiempo (Spanish)

 

Fuente que utilizo:   http://www.farodevigo.es

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