El Big Bang fue en realidad un cambio de fase

Artículo publicado por Natalie Wolchover el 21 de agosto de 2012 en SPACE.com

¿Cómo se inició el universo? Tradicionalmente se ve al Big Bang como el momento en el que un paquete de energía infinitamente denso estalla súbitamente, expandiendo las tres direcciones espaciales y enfriándose gradualmente conforme lo hace.

Ahora, un equipo de físicos dice que el Big Bang debería modelarse como un cambio de fase: el momento en que un universo amorfo análogo al agua líquida enfriada, cristaliza repentinamente para formar un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, que sería análogo al hielo.

Big Bang © by { pranav }


En el nuevo estudio, el autor principal James Quach y sus colegas de la Universidad de Melbourne en Australia dicen que la hipótesis puede ponerse a prueba buscando defectos en la estructura del espacio-tiempo cuando se cristalizó el universo. Actualmente, el universo tiene unos 13 700 millones de años.

“Piensa en los inicios del universo como en un líquido”, dice Quach en un comunicado. “Luego, cuando se enfría el universo, ‘cristaliza’ en las tres dimensiones espaciales y una temporal que vemos hoy. Imaginado de esta forma, cuando se enfría el universo, esperaríamos que se formasen grietas, similares a las que se forman en el hielo cuando se congela el agua”.

De existir, estas grietas serían detectables, dicen los investigadores, debido a que la luz y otras partículas se curvarían o reflejarían cuando cubren su camino a través del cosmos.

La idea de que el espacio y el tiempo son propiedades emergentes que se materializan repentinamente a partir de un estado amorfo, se propuso inicialmente por físicos del Instituto Perimeter de Canadá en 2006. Conocida como “quantum graphity”, la teoría mantiene que la geometría de cuatro dimensiones del espacio-tiempo descubierta por Albert Einstein no es fundamental; en su lugar, el espacio-tiempo es más similar a una retícula construida a partir de bloques básicos discretos de espacio-tiempo, de la misma forma que la materia tiene aspecto continuo, pero en realidad está hecha de bloques básicos llamados átomos.

Originalmente, a temperaturas extremadamente altas, los bloques básicos eran como el agua líquida: no tenían estructura, “representando un estado sin espacio”, escriben los investigadores en su artículo. En el momento del Big Bang, cuando la temperatura del universo empezó a bajar hasta el “punto de congelación” de los bloques básicos de espacio-tiempo, cristalizaron en la forma de retícula tetradimensional que vemos hoy.

Las matemáticas que describen la teoría cuadran bien, pero “el desafío ha sido que estos bloques básicos de espacio son muy pequeños, por lo que es imposibles verlos directamente”, explica Quach. Desde el punto de vista humano, el espacio-tiempo parece suave y continuo.

No obstante, aunque los propios bloques básicos podrían ser demasiado pequeños para detectarlos, los físicos esperan observar los límites que se habrían formado cuando las regiones de cristalización de los bloques básicos chocaron entre sí en el momento del Big Bang, creando “grietas” en el universo. Se requiere más trabajo para predecir la distancia media entre grietas – no se sabe si es microscópica o de años luz – para caracterizar sus efectos sobre las partículas.

La investigación de Quach y su equipo se detalla en el ejemplar de este mes de la revista Physical Review D.


Autor: Natalie Wolchover
Fecha Original: 21 de agosto de 2012
Enlace Original

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Comments (11)

  1. Emmanuel

    Somos un cubo de hielo, jajaja.
    Pero, ya en serio. La propuesta de estos compañeros suena bastante convincente, y aunque no soy físico, me encanta la propuesta, es bastante flexible a mi parecer.

    Excelente artículo. Saludos.

  2. Siempre es emocionante cómo surgen nuevas ideas y reinterpretaciones acerca de estos temas. ¡Muy interesante =D! A ver si el artículo está en open access.

    Un saludo

  3. El artículo, es muy similar a otros que han aparecido en los medios especializados. De vez en cuando surgen ideas que pretenden abrir otros caminos diferentes de los ya conocidos y, unas veces aciertan y otras no.

    “Piensa en los inicios del universo como en un líquido”, dice Quach en un comunicado. “Luego, cuando se enfría el universo, ‘cristaliza’ en las tres dimensiones espaciales y una temporal que vemos hoy. Imaginado de esta forma, cuando se enfría el universo, esperaríamos que se formasen grietas, similares a las que se forman en el hielo cuando se congela el agua”.

    Está claro que, todo eso, además de pensarlo y exponerlo, habrá que demostrarlo y, si realmente se detectan esas “grietas” habría que pensar en que algo hay de todo lo que el artículo expone.

    Por otra parte, la cosmología realmente comenzó a partir de la Relatividad General de Einstein y, aquí nos dicen:

    “…la teoría mantiene que la geometría de cuatro dimensiones del espacio-tiempo descubierta por Albert Einstein no es fundamental;…”

    Y, desde luego, tal afirmación es, al menos, osada si tenemos en cuenta que, la teoría de Eisntein lo ha demostrado todo y, esta que aquí exponen, más que una teoría son ideas nuevas que están por conformar en un todo sólido y consistente con demostraciones que no nos dejen ningún lugar a dudas…y, tal cosa, está por ver.

    En 1979, el filósofo británico David Hume se preguntaba si este universo nuestro era el producto final obtenido después de una serie de errores. Un gran número de universos, escribía Hume, “podrían haber sido creados de manera chapucera a lo largo de una eternidad hasta que se acertó con este sistema”. No son pocos los que creen y ven en todo esto la presencia de un Gran Creador o en una pluralidad de mundos, dependiendo de lo que cada uno prefiera. Por supuesto, no tenemos pruebas físicas de ninguna de las dos cosas pero, la Ciencia nos debe servir para algo.

    Ese para algo es, imaginar, intuir y, sobre todo… ¡Demostrar! Las ideas surgen a partir de unos conocimientos previamente adquiridos y, también, se deducen e inspiran a partir de la investigación y la observación pero, toda hipótesis, para que se convierta en teoría, debe ser demostrada.

    Un cordial saludo a todos.

  4. Recuerdo aquí que Edwin Hubble nunca creyó en la hipótesis del big bang, a pesar de que su descubrimiento del corrimiento al rojo puso en marcha todo este asunto. Según su pupilo Allan Sandage, Hubble nunca se interesó por las teorías, o por “los mundos que podrían existir”. Asumió “lo que el universo nos ofrece”. Hubble pensaba que la teoría del big bang carecía de sentido y nunca aceptó que su descubrimiento fuera necesariamente la prueba de la existencia de un universo en expansión. Actuando siempre como un científico, afirmó que lo que él hacia era medir corrimientos al rojo. Además de la teoría del big bang existen otras explicaciones para los corrimientos al rojo.

    Claro que, si queremos prestar atención y respetar el criterio de todos, debemos oír los distintos relatos que circulan sobre la “creación” del Universo que, de ninguna manera, tiene que ser, obligatoriamente el que nos describe el Modelo del Big Bang que, en realidad es el que más se asemeja a los datos observados…¡de momento!

    Desde siempre, nuestra especie miró hacia los cielos y se preguntó por las misteriosas estrellas y el inmenso cosmos, podríamos hacer un viaje hacia atrás en el tiempo y veríamos con asombro que ya, en Mesopotamia, la Mesoamérica maya, Oceanía y la India (entre otras muchas Civilizaciones), tuvieron sus propias “teorías” del Cosmos y, algunas de ellas, “a su manera” no diferían mucho de la que ahora postulamos.

    Sin descanso oímos hablar de Universos paralelos, de Multiversos y Metaversos que nos llevan a exponer que, nuestro Universo, es simplemente uno más de otros muchos universos y, como todo eso (como lo que se dice en el artículo de arriba) no puede ser demostrado, estamos ante una “gran hipótesis” que, como otras muchas, quedarán pendientes para un futuro más o menos lejano.

    Mientras tanto…¡A seguir Imaginando!

    • FrankyJ3

      Con tus comentarios y aportaciones nuestra imaginación se dispara aun más y mejor. No sé que haríamos sin tus apuntes.

      Gracias Emilio

    • Bcn Luis

      Puestos a imaginar… Qué os parece esta: Algunos seres hacen colisionar partículas, algo así como nuestro LHC, generando un micro universo (desde su punto de vista) sin ni siquiera saberlo. Algo que para ellos son instantes pero para nosotros millones de años. Habéis visto la película Ángeles y Demonios?? Ese pequeño Universo que guardan en un pequeña bola de cristal… Eso me hizo pensar en esa posibilidad…

  5. Información Bitacoras.com…

    Valora en Bitacoras.com: Artículo publicado por Natalie Wolchover el 21 de agosto de 2012 en SPACE.com ¿Cómo se inició el universo? Tradicionalmente se ve al Big Bang como el momento en el que un paquete de energía infinitamente denso estalla sÅ..

  6. wakimey

    no sé… ¿encajarían las “observaciones” de materia oscura con la formación de las hipotéticas grietas?

    “De existir, estas grietas serían detectables, dicen los investigadores, debido a que la luz y otras partículas se curvarían o reflejarían cuando cubren su camino a través del cosmos”

    A mi es que todas las interpretaciones del cosmos me parecen muy bien pero la historia nos dice q

    • wakimey

      nos dice que nunca sabemos realmente lo que es, en su totalidad. Siempre hay una explicación mejor y que abarca más.

  7. Parece ilógico que el universo tenga un principio ni un final. Como parece ilógico que tenga límites en el espacio.

    El modelo del Big bang le marca límites en el tiempo, y en el espacio (si todo era una bolíta mínima, por muy grande que se haya hecho, seguirá teniendo límites)

    Mi idea del univeso es que es eteno e ilimitado.

    Quizá el Big Bang, los famosos 13.500 millones de años, marque un punto en el que alguna de las cuatro fuerzas fundamentales de interacción aparecieron, o cambiaron su valor.

    por ejemplo

    Si la carga eléctrica aumentara lo suficiente, los núcleos atómicos se desintegrarían, al no poder la fuerza nuclear fuerte compensar la repulsión que experimentarían los protones. El universo entero se tambalearía, hasta que todo volviera a estar en equilibrio: el Big Bang.

  8. En el cambio de fase pueden suceder muchas cosas, por ejemplo, el modelo de la inflacciòn còsmica se entiende mejor con la explicaciòn del vacìo virtual y el vacìo real, pero si es con un cambio de fase, aquì es que las fluctuaciones cuànticas ayudan sobre manera.

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