¿Cómo llegó a ser el universo?
Es quizás el mayor Gran Misterio, y la raíz de todos los demás. Las preguntas más importantes de la humanidad: ¿cómo comenzó la vida? ¿Qué es la conciencia? ¿Qué es la materia oscura, la energía oscura, la gravedad? - se derivan de eso.
"Todos los otros misterios se encuentran aguas abajo de esta pregunta", dijo Ann Druyan, autora y viuda del astrónomo Carl Sagan. "Me importa porque soy humano y no me gusta no saber".
Aun cuando las teorías que intentan resolver este misterio se vuelven cada vez más complejas, los científicos se atormentan por la posibilidad de que algunos de los eslabones más críticos en su cadena de razonamiento estén equivocados.
Misterios fundamentales
Según el modelo estándar de Big Bang, el universo nació durante un período de inflación que comenzó hace unos 13.800 millones de años. Al igual que un globo que se expande rápidamente, se hinchó de un tamaño más pequeño que un electrón a casi su tamaño actual en una pequeña fracción de segundo.
Inicialmente, el universo solo estaba impregnado de energía. Parte de esta energía se congeló en partículas, que se ensamblaron en átomos ligeros como el hidrógeno y el helio. Estos átomos se agruparon primero en galaxias, luego en estrellas, dentro de cuyos hornos ardientes se forjaron todos los demás elementos.
Esta es la imagen generalmente acordada de los orígenes de nuestro universo tal como lo representan los científicos. Es un modelo poderoso que explica muchas de las cosas que los científicos ven cuando miran hacia el cielo, como la notable suavidad del espacio-tiempo a grandes escalas y la distribución uniforme de galaxias en lados opuestos del universo.
Pero hay cosas sobre esta historia que incomodan a algunos científicos. Para empezar, la idea de que el universo experimentó un período de inflación rápida al principio de su historia no se puede probar directamente, y se basa en la existencia de una misteriosa forma de energía en el comienzo del universo que hace mucho tiempo que desapareció.
"La inflación es una teoría extremadamente poderosa y, sin embargo, todavía no tenemos idea de qué causó la inflación o si es incluso la teoría correcta, aunque funciona extremadamente bien", dijo Eric Agol, astrofísico de la Universidad de Washington.
Para algunos científicos, la inflación es una adición torpe al modelo Big Bang, una complejidad necesaria añadida para que encaje con las observaciones. Esta no sería la última adición.
"También aprendimos que tiene que haber materia oscura en el universo, y ahora energía oscura", dijo Paul Steinhardt, físico teórico de la Universidad de Princeton. "Entonces, la forma en que funciona el modelo hoy es decir: 'OK, tomas un poco de Big Bang, tomas un poco de inflación, sintonizas eso para tener las siguientes propiedades, luego agregas una cierta cantidad de materia oscura y energía oscura'. Estas cosas no están conectadas en una teoría coherente ".
Steinhardt teme que los cosmólogos estén actuando más como ingenieros que como científicos. Si una observación no coincide con el modelo actual, adjuntan otro componente o retoque con los existentes para adaptarse. Los componentes no están conectados y no hay razón para agregarlos, excepto para hacer coincidir las observaciones. Es como tratar de arreglar un auto viejo agregando piezas nuevas de modelos más nuevos pero diferentes. Esas partes pueden funcionar a corto plazo, pero eventualmente, necesitará un automóvil nuevo.
Un universo sin edad
En los últimos años, Steinhardt ha estado trabajando con Anna Ijjas, física teórica de la Universidad de Harvard, en una alternativa radical al modelo estándar de Big Bang.
Según su idea, llamada cosmología de rebote, el universo nació no solo una vez, sino posiblemente varias veces en ciclos interminables de contracción y expansión. La teoría reemplaza el "big bang" con un "gran rebote", que conecta suavemente los períodos de contracción y expansión del universo y resuelve muchos de los problemas que afectan a la teoría de la inflación.
La pareja afirma que su teoría ekpyrotic, o "cíclica", explicaría no solo la inflación, sino también otros misterios cósmicos, incluida la materia oscura, la energía oscura y por qué el universo parece expandirse a un ritmo cada vez más acelerado.
Si bien la cosmología controvertida, rebotando plantea la posibilidad de que el universo no tenga edad y se renueve a sí mismo. Es una perspectiva tal vez aún más impresionante que un universo con un comienzo y un final definidos, ya que significaría que las estrellas en el cielo, incluso las más antiguas, son como luciérnagas de corta duración en el gran esquema de las cosas.
"Me gustaría esperar que el esfuerzo que la sociedad dedica a la investigación científica nos esté acercando a verdades fundamentales, y no solo una forma de hacer herramientas útiles", dijo el astrónomo del Instituto de Tecnología de California, Richard Massey. "Pero estoy igualmente aterrorizado de descubrir que todo lo que sé está mal, y secretamente espero que no".
Este artículo fue actualizado el 27 de junio de 2019 por el colaborador de Live Science Tim Childers.
