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Antes del principio

Enviado por Jesús Castro


  1. Introducción
  2. Indicios procedentes de las Sagradas Escrituras
  3. Indicios procedentes de la Ciencia
  4. Antes del Big Bang
  5. Universo de Cuerdas
  6. Cosmología de Branas
  7. Otros indicios

Este artículo pretende contestar lo más breve y satisfactoriamente posible los siguientes interrogantes, basados en el capítulo primero del libro del Génesis: ¿Qué había antes del "principio"?

¿Es nuestro universo material una porción perteneciente a un cosmos mayor (un "suprauniverso")?

Introducción.

Si admitimos que nuestro universo material o visible tuvo un comienzo o principio, es decir, un inicio en el tiempo, tal como sugieren los precedentes artículos G004 (El principio) y G005 (La creación del universo), surge entonces la pregunta: ¿Qué había antes de ese "principio"? ¿Había algo preexistente?

Abordaremos esta cuestión desde dos perspectivas diferentes que, sin embargo, pueden considerarse complementarias: Primero indagaremos en las llamadas Santas Escrituras, y luego buscaremos respuestas en el ámbito de la Ciencia.

Indicios procedentes de las Sagradas Escrituras.

No hace falta ir muy lejos para encontrar datos que hacen sospechar de la existencia de una forma de vida extremadamente superior a la humana y completamente diferente a ella. Por ejemplo, el susodicho capítulo primero del Génesis nos habla de un Creador del hombre y a la vez Hacedor del universo material que nos alberga, y nos indica que este Creador es invisible a los ojos humanos. De Él habló el sabio rey Salomón diciendo que el "Cielo" y el "Cielo de los cielos" no podían contenerle, y que Su residencia se halla ubicada en el lugar denominado "Los cielos" (Libro Segundo de las Crónicas, capítulo sexto). Con estas palabras, Salomón probablemente quería dar a entender una morada inimaginable, fuera del universo material que nos alberga, puesto que, como hemos visto anteriormente (artículos G004 y G005), el universo material tuvo comienzo, y antes de dicho comienzo es evidente que debían existir su Creador y la "morada" de Éste.

El capítulo tercero del Génesis da a conocer la existencia de una criatura sobrehumana engañadora que, usando una serpiente como señuelo, causó la ruina de los primeros seres humanos por medio de incitarlos a rebelarse contra el Creador. De ella se habla en el capítulo 12 del Apocalipsis como "La serpiente original, el que es llamado Diablo y Satanás, que está extraviando a toda la tierra habitada"; y en ese mismo lugar también se dice que acaudilla "ángeles malvados", los cuales, junto con él, han sido expulsado de los "cielos". Pero, ¿qué "cielos"?

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El capítulo primero del libro del patriarca Job, escrito por Moisés, nos indica que en la época de este hombre piadoso hubo una asamblea de los "hijos del Dios verdadero" (o ángeles) delante de la persona de Dios el Creador, y se sobreentiende que dicha reunión tuvo lugar en una región invisible fuera del universo material, en donde además se encuentra el lugar de habitación divina, a saber, los "cielos" mencionados por Salomón. Por consiguiente, estas y otras porciones de las Santas Escrituras nos llevan a vislumbrar la existencia de criaturas (ángeles) y de regiones habitadas (por ángeles) que caen fuera del universo material que conocemos.

Indicios procedentes de la Ciencia.

La idea de Universo como totalidad del espacio y del tiempo, así como de todas las formas de materia, energía e impulso, y también de las leyes y constantes físicas que las gobiernan, plantea serios problemas de base cuando se consideran los indicios que rompen esquemas tradicionales y dejan anticuadas a las más recientes y elaboradas teorías cosmológicas, incluyendo sus definiciones fundamentales. Parece que la carga semántica del término Universo tiene que hacerse necesariamente relativa, al ir perdiendo valor creíble su carácter absoluto; precisamente en contra de lo que clásicamente se ha pretendido en Cosmología, que es la ciencia que tiene por objeto el estudio del "universo concebido como totalidad, así como su origen y la cuestión fundamental que suscita su existencia: ¿ha surgido por sí mismo o ha sido creado?" (Diccionario Anaya de la Lengua Española, edición de 1986).

Las observaciones astronómicas indican que el universo detectable tiene una edad de 13'73 ± 0'12 mil millones de años y por lo menos 93 mil millones de años-luz de extensión. El evento que se cree que dio inicio a este universo se denomina Big Bang (Gran Explosión), y en aquel instante toda la materia y la energía de dicho universo estaba concentrada en un punto cuasi geométrico (adimensional) de densidad infinita (una singularidad cósmica). Después del Big Bang, el susodicho universo comenzó a expandirse hasta llegar a su condición actual, y continúa expandiéndose.

Observaciones recientes han demostrado que esta expansión se está acelerando, y que la mayor parte de la materia y la energía en el universo detectable es fundamentalmente diferente de la observada en la Tierra, y no es directamente observable. Se trata de una ignota sustancia, involucrada inexorablemente en los cálculos, que se ha llamado "materia oscura" y "energía oscura".

Los experimentos sugieren que el universo que nos alberga se ha regido por las mismas leyes físicas, constantes a lo largo de toda su extensión e historia. La fuerza dominante en distancias cósmicas es la gravedad, y la Teoría General de la Relatividad es actualmente la explicación más exacta que la describe. Las otras tres fuerzas fundamentales, que son el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte, así como las partículas sobre las que dichas fuerzas actúan, son descritas por el llamado Modelo Estándar. Este universo tiene por lo menos tres dimensiones espaciales (alto, ancho y largo) y una temporal (el tiempo), aunque experimentalmente no se pueden descartar dimensiones adicionales muy pequeñas. El espacio-tiempo parece estar conectado de forma sencilla y sin problemas, y el espacio tiene una curvatura media muy pequeña, de manera que la geometría euclidiana es, como norma general, exacta en todo el mencionado universo.

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La ciencia conservadora tradicional solía suponer que el universo que nos alberga es un todo global e insuperable, y no se planteaba que pudiera ser un subconjunto perteneciente a un cosmos mayor y más amplio. Por lo tanto, en este sentido, no se estaba beneficiando del atisbo que ofrecen las Santas Escrituras. Permanecía en la idea de que todo el universo está hecho de la misma textura elemental que el cosmos detectable y veía a éste como un sistema cerrado que contiene energía y materia adscritas al espacio-tiempo, gobernadas por 4 fuerzas fundamentales (electromagnetismo, fuerza nuclear débil, fuerza nuclear fuerte y gravedad), además de regirse básicamente por principios causales. Con estas premisas, la noción que obtendríamos de la Persona del Creador sería bastante pobre y contradictoria, al ser supeditada a 4 fuerzas fundamentales, a la limitación de la velocidad de la luz y al principio de causalidad (el cual obliga a adjudicar un comienzo en el tiempo del universo para el Dios que creó dicho universo).

Hoy día, los cosmólogos teóricos y los astrofísicos utilizan de manera más consecuente y diferenciada el término Universo, designando bien el sistema completo o únicamente una parte de él.

Según el convenio de los cosmólogos, el término Universo (con U mayúscula) se refiere frecuentemente a la parte finita del espacio-tiempo que es directamente observable utilizando telescopios, otros detectores y métodos físicos, teóricos y empíricos, con objeto de poder estudiar los componentes básicos del cosmos y sus interacciones. Los físicos cosmólogos asumen que la porción observable del Espacio Comóvil (también llamado Nuestro Universo, o, más abreviadamente por nuestra parte, el Nostriverso) corresponde a una parte de un modelo del espacio entero y normalmente no es el espacio entero. Frecuentemente, y de manera un tanto confusa, se utiliza el término El Universo para ambas acepciones: la parte observable del espacio-tiempo, o el espacio-tiempo entero.

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El denominado Espacio Comóvil se debe entender como la porción del universo detectable al que se le puede aplicar un sistema de coordenadas espaciales referenciales basado en el denominado sistema comóvil o sistema síncrono de una partícula o sólido en movimiento, que no es más que un sistema de referencia que se mueve junto con la partícula; por tanto, respecto al sistema de referencia comóvil dicha partícula siempre está en reposo. Ahora bien, como quiera que, dada una partícula o sólido, pueden existir varios sistemas comóviles, normalmente se usa el sistema comóvil en el cual la partícula o el centro de gravedad del sólido ocupa el origen de coordenadas del sistema comóvil.

Algunos cosmólogos creen que el Universo observable es una parte extremadamente pequeña del Universo «entero», realmente existente, y que es imposible observar todo el espacio comóvil. En la actualidad se desconoce si esto es cierto, ya que de acuerdo a los estudios de la forma del Universo, los teóricos opinan que es posible que el Universo observable esté cerca de tener el mismo tamaño que todo el espacio, y la cuestión sigue debatiéndose entre ellos. Si una versión del escenario de la "inflación cósmica" es correcta, entonces los investigadores afirman que no hay manera de determinar si el Universo es finito o infinito. En el caso del Universo observable, éste, opinan algunos, puede ser sólo una mínima porción del Universo existente, y por consiguiente pudiera ser imposible saber realmente si el Universo está siendo completamente observado.

Nosotros percibimos que nuevamente las Sagradas Escrituras podrían aportar en este tema alguna orientación digna de ser tenida en cuenta, como lo hace cuando distingue, al menos, entre universo material (aproximadamente coincidente con el concepto que hemos propuesto de Nostriverso) y universo espiritual. Pero evidentemente esto sólo serviría para provecho de personas que realmente confían en tales Escrituras.

De todas formas, no es conveniente ser dogmáticos ni simplistas al ofrecer modelos como el Nostriverso u otros, los cuales sin falta se hallan muy afectados por el estado actual de los conocimientos disponibles, siempre sujetos a cambios conceptuales más o menos drásticos. Además, el edificio teórico en el que se basa la cosmología de hoy es notoriamente inestable, a tenor de los datos procedentes de las recientes observaciones. Por ejemplo, en 1 998 un equipo de investigación que analizaba la luz procedente de un tipo especial de supernova, o explosión estelar, llegó a la conno lo creyeron, pero las pruebas eran cada vez más abundantes. Lógicamente, quisieron averiguar qué tipo de energía estaba causando ese efecto. En primer lugar, tal energía parecía contrarrestar la gravedad, y, en segundo, las teorías actuales no la contemplaban. No es de extrañar que a esta misteriosa forma de energía, que constituye un 74% del universo, se le llame "energía oscura".

Ahora bien, la energía oscura no es la única "rareza" oscura descubierta en los últimos años. En la década de 1 980 se confirmó la existencia de otra rareza cuando los astrónomos estudiaban varias galaxias. Éstas, al igual que la nuestra, daban la impresión de que no podían mantenerse unidas, pues su velocidad de rotación era muy rápida. Debía de haber, pues, algún tipo de materia que les proporcionara la cohesión gravitatoria necesaria. ¿Qué clase de materia? Como no se sabe qué es y no absorbe, ni emite ni refleja cantidades detectables de radiación, los científicos la llaman "materia oscura". ¿De cuánta materia oscura estamos hablando? Como mínimo, del 22% de la masa del universo.

Téngase en cuenta que, según los cálculos actuales, la materia ordinaria supone sólo un 4% de la masa del universo. Las dos grandes incógnitas (la materia y la energía oscuras) parecen configurar el resto, por lo que el 96% del universo es un misterio. De ahí la necesidad de extremar la cautela a la hora de proponer modelos del universo de pretensiones cuasi definitivas.

Sin embargo, a pesar de estas precauciones, cada vez son más los científicos que se suman a la idea de que el universo que nos presenta la teoría del Big Bang es insuficiente. Determinados datos, tanto experimentales como teóricos, les hacen sospechar de que probablemente la realidad cósmica no ha principiado con el fenómeno denominado Big Bang sino que lo antecede. De esta manera, cabe esperar que se abra alguna ventana teórica que señale hacia una estructura suprauniversal preexistente, en cuyo seno el Big Bang no sería más que un evento ulterior.

A continuación expondremos varias de estas iniciativas teóricas, a modo de indicios científicos que respaldan la idea de que el universo material (el nostriverso) no es la más absoluta expresión del cosmos y que su eventual comienzo no marca el inicio del espacio-tiempo. Con ello, se vendría a corroborar el contenido de las Santas Escrituras en el aspecto en que señala hacia un cosmos superior y anterior a nuestro universo material (un Suprauniverso).

Antes del Big Bang.

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La prestigiosa revista "Investigación y Ciencia", en su número 334, de Julio de 2004, publicó un artículo titulado "El universo antes de la gran explosión", escrito por Gabriele Veneziano, físico teórico del CERN y uno de los padres de la Teoría de Cuerdas, la cual fue defendida por él a finales de la década de 1970 y a resultas de la que recibió el Premio Heineman de la Sociedad Americana de Física y del Instituto de Física en el año 2004. Bien es verdad que esta teoría encontró algunos escollos al principio, pero cobró importancia en la década de 1980 debido a sus aportaciones en pro de la comprensión del fenómeno gravitatorio.

En su artículo, Veneziano se expresa diciendo que la pregunta "¿fue realmente la Gran Explosión el inicio del tiempo, o el universo existía desde antes?" hubiera sido considerada como una blasfemia de carácter científico hace poco más de una década. La mayoría de los cosmólogos sostenía que carecía de sentido contemplar un tiempo anterior a la Gran Explosión, que era como preguntarse por los lugares que están al norte del Polo Norte. Pero los desarrollos de la física teórica, y especialmente la aparición de la Teoría de Cuerdas, han cambiado la perspectiva. El universo de antes del Big Bang se ha convertido en la última frontera de la cosmología.

El nuevo afán de considerar lo que podría haber sucedido antes de la Explosión es la última oscilación de un péndulo intelectual que ha ido y venido durante milenios. En una u otra forma, el problema del inicio ha atraído a filósofos y teólogos de casi todas las culturas. Está relacionado con un gran conjunto de interrogantes fundamentales. La Teoría de Cuerdas da a entender que la Gran Explosión no fue el origen del universo, sino sólo la evolución de un estado preexistente.

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Los antiguos griegos debatieron con ardor sobre el origen del tiempo. Aristóteles, de parte de quienes no pensaban que hubiera habido un inicio, invocó el principio de que "de la nada, nada puede salir". Por tanto, si el universo no pudo pasar de la nada a algo, es que había existido siempre (evidentemente esto no podría aplicarse al Nostriverso, sino más bien a una gran estructura suprauniversal absoluta en cuyo seno estuviera la morada del Creador). Por esta y otras razones, el tiempo debería extenderse eternamente en el pasado y en el futuro.

NOTA IMPORTANTE:

Aunque el punto de vista filosófico aristotélico general está desfasado, reconocemos que su lema «de la nada, nada puede salir» no contradice a las Sagradas Escrituras, en el sentido de que nuestro universo material (nostriverso) no surgió de la nada absoluta sino que procedió de alguna clase de entidad o sustrato primordial que Dios utilizó para formarlo, tal vez energía dinámica en su totalidad (o en su inmensa mayor parte).

El libro «¿Existe un Creador que se interese por nosotros?», páginas 88 a 91, edición de 2006, publicado por la Sociedad Watchtower de Biblias y Tratados, dice que en el siglo XVIII el químico Antoine-Laurent de Lavoisier estudió el peso de la materia. Observó que después de una reacción química, el peso del producto igualaba al peso total de los componentes originales. Si se quema papel en oxígeno, pongamos por caso, la ceniza y los gases resultantes pesan lo mismo que el papel y el oxígeno originales. Lavoisier formuló la "ley de la conservación de la materia". En 1910, The Encyclopædia Britannica expuso: "La materia no se crea ni se destruye". Esta afirmación parecía razonable, al menos en aquel tiempo.

Sin embargo, la explosión de una bomba atómica sobre la ciudad japonesa de Hiroshima en 1945 puso de manifiesto un error en la ley de Lavoisier. En esa explosión de una masa supercrítica de uranio se formaron diferentes tipos de materia, pero su masa total era menor que la del uranio original. ¿A qué se debió? A que parte de la masa de uranio se convirtió en una espantosa explosión de energía.

Otro problema de la ley de Lavoisier sobre la conservación de la materia se planteó en 1952 con la detonación de un artefacto termonuclear (la bomba de hidrógeno). En aquella explosión, los átomos de hidrógeno se combinaron para formar helio. Pero la masa del helio resultante era menor que la del hidrógeno original. Una parte de la masa de hidrógeno se convirtió en energía, provocando una explosión mucho más devastadora que la de la bomba de Hiroshima.

Como demostraron estas explosiones, una mínima cantidad de materia puede convertirse en una enorme manifestación de energía. Esta relación entre la materia y la energía explica la potencia del Sol, que hace posible nuestra vida y bienestar. ¿Cuál es la equivalencia? Pues bien, unos cuarenta años antes, en 1905, Einstein había predicho una equivalencia entre la materia y la energía. Su ecuación E=mc2 es muy conocida. Una vez que Einstein formuló la relación, los científicos pudieron explicar por qué ha brillado el Sol por miles de millones de años. En el interior del Sol se producen continuas reacciones termonucleares. De este modo, el Sol convierte cada segundo unos 564 millones de toneladas de hidrógeno en 560 millones de toneladas de helio, lo que significa que unos cuatro millones de toneladas de materia se transforman en energía solar, una pequeña parte de la cual llega a la Tierra y sostiene la vida.

Pero hay que decir que el proceso inverso también es posible. "La energía se convierte en materia cuando las partículas subatómicas chocan a altas velocidades y crean partículas nuevas y más pesadas", explica The World Book Encyclopedia. Los científicos logran esta reacción a una escala limitada, usando enormes máquinas llamadas aceleradores de partículas, en las cuales las partículas subatómicas chocan a grandes velocidades creando materia. "Estamos repitiendo uno de los milagros del universo: transformar energía en materia", explica el doctor en física Carlo Rubbia, ganador del premio Nobel.

Pero ¿qué tiene que ver este hecho con el relato [sagrado] de la creación? Pues bien, aunque la [Sagrada Escritura] no es un […] texto científico, se ha demostrado que está al día y que concuerda con los hechos científicos. [La Sagrada Escritura] apunta de principio a fin a Aquél que creó toda la materia del universo, el Científico por excelencia […]. Asimismo, hace una clara referencia a la relación que existe entre la energía y la materia.

Por ejemplo, la [Sagrada Escritura] invita a sus lectores a hacerse la siguiente reflexión: "Levant[ad] los ojos a lo alto y ve[d]. ¿Quién ha creado estas cosas? Es Aquél que saca el ejército de ellas aun por número, todas las cuales Él llama aun por nombre. Debido a la abundancia de energía dinámica, porque Él también es vigoroso en poder, ninguna de ellas falta" (Libro de Isaías, capítulo 40, versículo 26). De modo que la [Sagrada Escritura] dice que una enorme fuente de energía dinámica, el Creador, fue la causa de la existencia del universo, lo cual concuerda totalmente con la ciencia y tecnología modernas. Sólo por esta razón, el relato [sagrado] de la creación merece un profundo respeto.

Universo de Cuerdas.

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La Teoría de Cuerdas es un modelo fundamental de la física que básicamente asume que las partículas materiales aparentemente puntuales son en realidad "estados vibracionales" de un objeto extendido más básico llamado "cuerda" o "filamento". De acuerdo con esta propuesta, un electrón no es un "punto" sin estructura interna y de dimensión cero, sino una cuerda minúscula que vibra en un espacio-tiempo de más de 4 dimensiones. Un punto no podría hacer nada más que moverse en un espacio tridimensional.

De acuerdo con esta teoría, a nivel "microscópico" se percibiría que el electrón no es en realidad un punto, sino una cuerda en forma de lazo; una cuerda que puede hacer algo además de moverse. Puede oscilar de diferentes maneras. Si oscila de cierta manera, entonces macroscópicamente veríamos un electrón; pero si oscila de otra manera, entonces veríamos un fotón, o un quark, o cualquier otra partícula del Modelo Estándar.

Esta teoría, ampliada con otras como la de las Supercuerdas o la Teoría M, pretende alejarse de la concepción del punto-partícula.

EL MODELO ESTÁNDAR:

El Modelo Estándar de la Física de Partículas es la mejor opción que los físicos tienen actualmente para describir los bloques fundamentales del edificio del universo material. Se considera uno de los logros más grandes de la ciencia del siglo XX. Este modelo describe el universo usando 6 quarks, 6 leptones y algunas partículas "portadoras de la fuerza". Hay cuatro fuerzas conocidas (o interacciones), cada una mediada por una partícula fundamental, conocida como Partícula Intermediaria o Portadora. Tres de ellas son los Fotones (interacción electromagnética), Gravitones (interacción gravitatoria), y los Gluones (interacción fuerte) que no tienen masa, mientras que las partículas W± y Zº, portadoras de la fuerza débil, tienen una masa de 80-90 GeV/c2.

La Gravedad está incluida solamente en el Modelo Estándar como hipótesis especulativa, pues los Gravitones no se han observado directamente aún. A energías muy altas y a escalas muy pequeñas, las interacciones fuerte, electromagnética y débil llegan a ser casi idénticas, pero la convergencia es imperfecta. Las fuerzas electromágneticas y gravitacionales varían con el cuadrado inverso de la distancia y tienen alcance infinito. Sin embargo, las fuerzas nucleares fuertes y débiles son de muy corto alcance.

En el caso de la fuerza débil, ese corto alcance tiene que ver con la enorme masa de las partículas portadoras de la fuerza. En el caso de la fuerza fuerte, la razón de su corto alcance se debe a su especial comportamiento que hace que aumente asintóticamente con la distancia; por tanto, según aumente la distancia estarán implicadas energías cada vez mayores.

Las partículas que "sienten" la fuerza nuclear fuerte se llaman Hadrones, mientras que las que no la sienten son los Leptones. Los Hadrones se forman por unión de partículas más elementales llamadas Quarks, mientras que los Leptones se consideran como partículas sin estructura y por tanto verdaderamente elementales. Los Leptones pueden existir aislados, pero los Quarks se asocian siempre en tríos (Bariones) o en parejas Quark-antiquark (Mesones). Los Protones y los Neutrones son los Bariones más conocidos, mientras que los Piones y los Kaones son Mesones.

Los Quarks existen solamente dentro de los Hadrones, donde están confinados por la fuerza fuerte. Por tanto, no podemos medir su masa aislándolos. Ésta es una característica nueva y radical de la fuerza fuerte (conocida como "libertad asintótica de los Quarks"), cuya explicación les valió el premio Nobel a Gross, Wilczek y Politzer en el año 2004.

Por otra parte, todas las partículas se clasifican como Fermiones o Bosones. La diferencia entre ellas es debida al valor de su Spin (el Spin, o Espín, es la rotación o giro de una partícula sobre su propio eje, que, por estar cargada eléctricamente, genera un momento magnético).

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Sin embargo, a pesar de que el Modelo Estándar ha tenido gran éxito en explicar los resultados experimentales, tiene ciertos defectos importantes, a saber:

El problema del número de constantes físicas fundamentales. El modelo contiene 19 parámetros libres, tales como las masas de las partículas, que deben ser determinados experimentalmente (además de 10 para las masas de los Neutrinos). Esos parámetros no pueden ser calculados independientemente.

Gravedad cuántica. El modelo no describe la fuerza gravitatoria, ni los candidatos actuales para construir una teoría cuántica de la gravedad se asemejan al Modelo Estándar.

Antimateria. Dentro de él, la materia y la antimateria son simétricas. La preponderancia de la materia en el universo podría ser explicada diciendo que el universo comenzó con otras condiciones iniciales, pero la mayoría de los físicos piensan que esta explicación no es "elegante" (es decir, se aparta de la armonía tradicional que toda teoría física fidedigna ha demostrado poseer).

Existen alternativas al Modelo Estándar que intentan dar respuesta a estas "deficiencias", como, por ejemplo, la Teoría de Cuerdas.

A continuación se inserta un fragmento del artículo de Gabiele Veneziano antes citado, que resume brevemente los puntos principales de la Cosmología de Cuerdas y en el que se puede apreciar una marcada necesidad de admitir la existencia de alguna clase de estructura universal anterior al Big Bang:

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Cosmología de Branas.

La teoría primitiva de cuerdas unidimensionales, o "filamentos", tal como se ha expuesto anteriormente, ha dado paso a una más abarcadora teoría capaz de contener a la primera como un caso particular. Se trata de la Teoría de Branas.

Para mediados de los años 1990 llegó a ser evidente que la teoría de cuerdas se podía ampliar hasta admitir objetos no sólo 1-dimensionales (unidimensionales), llamados "cuerdas" o "filamentos", sino también 2-dimensionales (bidimensionales), llamados "membranas". E incluso se vio oportuno extender la teoría a objetos p-dimensionales, llamados "p-branas" o simplemente "branas" (la palabra "brana" es un apócope de "membrana").

Existen hoy varias teorías de branas. Estas teorías, llamadas "de P-branas", pueden contener varios componentes fundamentales, por ejemplo objetos puntuales (0-branas), filamentos (1-branas), membranas de dos dimensiones (2-branas), objetos tridimensionales (3-branas) y objetos de otras dimensiones hasta 8 ó 9. la Teoría M parece contener objetos de hasta 5-branas.

Las Branas de la undécima dimensión son infinitas y se dice que cada una de ellas correspondería a un universo. Por ejemplo a nuestro universo (el nostriverso) le corresponde una de esas branas, y las otras branas serían universos paralelos al nuestro. Se ha llegado a explicar la causa del "Big Bang" por el choque de dos branas, dando lugar así al nacimiento y expansión del universo que nos alberga (el nostriverso).

La materia y la energía sólo pueden transmitirse a través de las cuatro primeras dimensiones, excepto la gravedad que puede difundirse en las once. La materia de una puede alterar el espacio-tiempo de otra paralela. De hecho, fenómenos similares fueron los que indujeron la teoría.

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Las branas podrían estar separadas por distancias pequeñísimas unas de otras, incluso, según resultados experimentales, a millonésimas de milímetro. Gracias a este hecho se intentaría explicar porqué la gravedad parece menos fuerte de lo que en realidad es.

Las formas más postuladas son las de membranas planas y paralelas entre sí, y las de forma de silla de montar. Si las Branas son planas y paralelas, la gravedad quedaría encajonada entre ambas, fluctuando entre una y la otra, pero siempre manteniéndose constante. Por el contrario, si las branas adoptaran la forma de silla de montar, irían perdiendo paulatinamente energía y, por tanto, materia, hasta desaparecer sumidas en la difusión por las once dimensiones.

Otros indicios.

"¿Podría nuestro universo (el nostriverso) estar dentro de un agujero negro que se encuentra dentro de otro universo mucho mayor?". Ésta es una pregunta que se hacen algunos cosmólogos y también el físico teórico Nikodem Poplawski, de la Universidad de Indiana, quien ha logrado elaborar un intrincado modelo capaz de demostrar (a nivel teórico) que todos los agujeros negros pueden tener en su interior "agujeros de gusano", dentro de los cuales pueden existir otros universos. El trabajo pretende explicar, entre otras cosas, el origen de la inflación cósmica.

En febrero de 2007, físicos de EEUU detectaron huellas de dimensiones adicionales en el Universo analizando los datos de los primeros momentos de la formación del Universo obtenidos mediante satélites. Utilizando geometrías matemáticas, pudieron reconstruir un mapa de energía alternativo de aquellos momentos primigenios, en el que se aprecian indicios de al menos otras 7 dimensiones. A finales de ese año, cosmólogos norteamericanos detectaron lo que podrían ser las huellas de otro universo que colisionó con el nuestro poco después del Big Bang. En el estudio, cuyos resultados fueron publicados en la revista Physical Review D, Matthew C. Johnson y sus colaboradores, Anthony Aguirre y Assaf Shomer, de la universidad de California en Santa Cruz, señalaron que la existencia de otros universos podría tal vez demostrarse gracias a la medición de la radiación de fondo de microondas, ya que, si en el inicio de nuestro universo éste hubiera colisionado con otros universos, entonces, hipotéticamente, tal choque quedaría registrado en la distribución de dicha radiación. En su estudio encontraron, al menos, una llamativa asimetría anómala en el cosmos que, aunque no se atrevieron a afirmar que se trata de la huella de otro universo, consideraron que esa hipótesis podría ser el comienzo de un largo proyecto de investigación. La suma de los esfuerzos por detectar las posibles dimensiones extras pretenden una comprensión del Universo de más de cuatro dimensiones, tal como predice la Teoría de las Supercuerdas (es decir, una variante más actual de la Teoría de Cuerdas).

 

 

Autor:

Jesús Castro