Al principio…
Las primeras palabras del libro del Génesis son una frase declarativa. Dios creó el Cielo y la Tierra, y así comenzó la historia cósmica. Si bien no todos los mitos de la creación tienen un acto de comienzo, la mayoría sí. Los seres humanos somos contadores de historias y nos gustan las historias con un comienzo. Esta necesidad de origen está muy dentro de nosotros e incluso es parte de nuestra cosmovisión científica. Como se dice tan a menudo en la ciencia, los efectos tienen causas. Este proceso de causa y efecto es una herramienta poderosa para comprender el mundo que nos rodea, pero no está exento de problemas, particularmente con el origen del universo.
En el modelo estándar de cosmología, el universo comienza con una gran explosión. Un estado denso caliente inicial del que surgió nuestro universo moderno. Técnicamente, eso significa que podemos rastrear la historia cósmica hasta el Big Bang. Pero si los efectos tienen causas, ¿qué causó el Big Bang? ¿Qué existía antes del universo? La respuesta es que simplemente no lo sabemos.
Para algunos eso deja la puerta abierta a un creador divino. Una Gran Calabaza que se encuentra fuera del tiempo y el espacio. Pero también podría ser preguntar qué existía antes del universo es una pregunta sin sentido, como preguntar qué está al norte del polo norte. Aunque los efectos dentro del universo tienen causas, el universo como un todo puede no tener o necesitar una. Pero esa respuesta no parece muy satisfactoria.
Hay, sin embargo, una alternativa. Se conoce como el modelo del universo cíclico y argumenta que nuestro universo observable actual es parte de una serie de universos. Nuestro universo se está expandiendo actualmente debido al parámetro de Hubble, y si ese parámetro se mantiene constante, se expandirá para siempre. Pero si el parámetro de Hubble es cíclico, entonces el universo comenzará a contraerse en algún momento del futuro. Se contraerá hasta alcanzar un nuevo estado denso caliente. Un nuevo big bang para un nuevo universo.
La Rueda del Tiempo gira, y las Eras pasan…
Un universo cíclico no necesita comienzo. Siempre lo fue, siempre lo es y siempre lo será. Pero el modelo no está exento de problemas. Uno de los principales es el problema de la entropía. La entropía es una medida del desorden en un sistema y, de acuerdo con las leyes de la termodinámica, nunca puede disminuir. En un modelo de universo cíclico simple, la entropía de cualquier universo dado debe ser al menos un poco mayor que la de su universo padre. Entonces, si los universos se desplazan hacia un pasado infinito, el universo actual tendría una entropía infinita, lo cual no es así. Así que debe haber habido algún universo inicial con baja entropía, y volvemos al principio.
Hay una manera de evitar este problema. El universo podría tener un factor de escala general. Si ese factor de escala aumenta con cada universo, entonces el problema de la entropía desaparece. Lo interesante es que este factor de escala es conformemente invariante. Esto significa que no cambia la apariencia del universo. Cada universo puede ser el doble de grande que el anterior, pero todo dentro de ese universo se escala por el mismo factor. Si se duplican los ingresos de todos en el planeta, pero también se duplica el coste de todo, entonces nada ha cambiado realmente.
Este factor de escala conformemente invariante permitió que el universo cíclico existiera sin un comienzo. Cada universo tiene una causa. Pero un nuevo estudio ha encontrado un fallo en esta idea. El equipo analizó la estructura matemática de los modelos de universos cíclicos dentro de la relatividad general y descubrió que todos ellos son geodésicamente incompletos en el pasado. En otras palabras, dentro de los límites de la relatividad general, no se puede rastrear un universo como el nuestro a través de un ciclo infinito de universos. Puede haber habido un gran número de universos antes del nuestro, pero así y todo todavía debe haber habido un primer universo.
No hay comienzos ni finales en la Rueda del Tiempo. Pero fue un comienzo.
Entonces, el modelo del universo cíclico puede proporcionar una causa para nuestro universo, pero solo elimina el problema de los comienzos en el camino. Incluso si nuestro universo no fue el primero, algún universo lo fue. Al menos para los modelos habituales de universos cíclicos. Como señalan los autores, su trabajo no se aplica a la cosmología cíclica conforme propuesta por Roger Penrose. En ese modelo, la escala de cada universo es infinitamente mayor que el ciclo anterior. Los autores planean revisar ese modelo a continuación.
Y así comienza una historia para otro tiempo.
Artículo con fines divulgativos basado en el artículo original en Inglés.
Créditos: Brian Koberlein, Universe Today
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