¿Por qué la expansión del universo es acelerada, en lugar de
ser decelerada como predice la teoría de la relatividad? ¿Por qué, al contrario
de lo que apuntan los modelos cosmológicos, el universo no presenta
singularidades, es decir, zonas del espacio-tiempo donde no se pueden definir
magnitudes físicas relacionadas con los campos gravitatorios, como la
curvatura?
Son preguntas que tratan de responder Jaime Haro y Jaume
Amorós, investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña, en un
trabajo que publica esta semana la revista Physical Review Letters.
Algunas de las soluciones halladas muestran un universo
primitivo en el cual el Big Bang no existe. Evoluciona hasta nuestro universo
actual, en el que una pequeña constante cosmológica actúa contra la gravedad
para acelerar la expansión del universo. El valor de esta constante es 10-52 m-2.
“Es difícil explicar a un público no experto los
resultados de nuestro estudio”, reconoce Haro a SINC, “pero el problema
consiste en implementar correctamente la cosmología de Einstein para que
coincida con los datos experimentales que poseemos hoy en día”.
En los años 20 del siglo pasado Albert Einstein introdujo un
modelo, el teleparalelismo –una geometría descrita con ecuaciones de estado de
agregación de la materia–, con el que intentó unificar infructuosamente la
gravitación y el electromagnetismo.
“Ese modelo solo funciona para un rango de energía
intermedio –ni muy alto ni muy bajo–, por lo que hay que introducir una
diminuta constante cosmológica que domina sobre la materia actual, y así el
universo puede expandirse de forma acelerada”, dice Haro, “aunque para
grandes energías la cosa es mucho más complicada y especulativa”.
En el marco de las teorías ‘teleparalelas’ y asumiendo que
el universo está lleno de un fluido regido por una ecuación de estado, los
investigadores hacen una propuesta que va en dos direcciones. “La primera es
considerar fluidos que a grandes energías no son lineales, con lo
cual en este caso se obtiene una constante cosmológica efectiva capaz de evitar
la singularidad del Big Bang y simular la época inflacionaria de
nuestro universo”, indica el investigador.
"Respecto al segundo caso –prosigue–, consiste en usar la
denominada cosmología cuántica de lazos con fluidos lineales. Aquí la no
linealidad radica en la propia teoría, ya que la cosmología de Einstein es
lineal respecto a la torsión del universo. Con esta teoría también se encuentra
un modelo de universo sin singularidades que concuerda con los resultados
experimentales que actualmente poseemos".
La
Partícula de Déu.
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