Artículo de Emilio José García Gómez-Caro, Responsable
Unidad de Cultura Científica, Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).
Este artículo
forma parte de la sección The Conversation Júnior, en la que especialistas de las principales
universidades y centros de investigación contestan a las dudas de jóvenes
curiosos de entre 12 y 16 años.
Pregunta de Rodrigo, de 14 años. IES Alfaguara.
Yunquera (Málaga).
Por mi trabajo, suelo dar charlas sobre
astrofísica, especialmente a escolares. Una de las preguntas que siempre surgen
al final de la conferencia es precisamente esta, qué ocurrió antes del Big Bang (las otras son “¿dónde se expande el universo?” y “¿qué
pasa si te caes a un agujero negro?”).
Durante mucho tiempo, solía responder de
la misma manera: “¿Qué sentido tiene preguntar por un período anterior al
origen del tiempo? No existe un ‘antes’ del tiempo cero. ¡Eso sería como
preguntar sobre tu existencia antes de que nacieras!”. Hasta que, en una
ocasión, una niña comenzó a enumerar detalladamente todo lo que había sucedido
entre su padre y su madre “antes” de que ella “existiera”. La detuve a tiempo.
La experiencia cotidiana nos muestra que
cada acontecimiento es consecuencia de una causa previa. Nada surge
espontáneamente porque sí. ¿Por qué nuestro universo debería ser diferente?
Cuestionarse qué existía antes del Big Bang es una pregunta inevitable y muy
lícita, hasta el punto de que la ciencia no ha dejado de explorar posibles
respuestas. Pero no es una tarea fácil. Ni siquiera comprendemos plenamente el
supuesto origen del universo.
De hecho, antes de abordar esta pregunta,
deberíamos empezar definiendo qué entendemos por Big Bang.
La
teoría del Big Bang habla de todo menos del Big Bang
El término Big
Bang (Gran Explosión en inglés) fue enunciado por primera
vez, y con cierta ironía, por el brillante físico Fred Hoyle para expresar su desacuerdo
con “esas teorías que sugerían que toda la materia fue creada en una gran explosión
en un instante determinado del pasado remoto”.
Sin pretenderlo, Hoyle acuñó un concepto
que, desde el punto de vista del marketing científico, hoy todo el mundo
conoce. Sin embargo, este término genera una imagen errónea: la de nuestro
universo naciendo como resultado de una gran explosión.
En realidad, este modelo cosmológico
–sólidamente asentado en la teoría de la relatividad general y en unas
extraordinarias pruebas observacionales– nos muestra que el universo
que podemos observar no siempre ha sido igual, sino que ha evolucionado a lo
largo del tiempo.
Si proyectáramos la película del cosmos hacia atrás y viajáramos
hacia el pasado, ocurriría algo alucinante: la distancia entre dos puntos cualquiera
del espacio se haría cada vez más y más pequeña, hasta alcanzar un estado en
que el universo sería extraordinariamente denso y caliente.
Si continuáramos retrocediendo en el
tiempo, ¿podría llegar un momento en el que todo el cosmos estuviera concentrado
en un solo punto? No podemos saberlo. Justo antes de llegar a ese instante, las
leyes de la relatividad general pierden validez, se vuelven locas. Es lo que
denominamos una singularidad.
Tradicionalmente, a este instante se le
denomina Big Bang. Pero lejos de ser una gran explosión, representa un límite
en nuestra comprensión actual de las leyes del universo. Para entender lo que
sucedió en esos instantes iniciales, necesitaríamos una teoría física más
completa que la actual. Es como si el proyector de la película se rompiera
justo antes de llegar al inicio.
No sólo desconocemos qué ocurrió antes del
Big Bang, sino que incluso nos resulta difícil comprender lo que sucedió un
ínfimo instante de tiempo inmediatamente después.
Rebotes, burbujas, colisiones y multiversos
Lo curioso es que, precisamente en estos
escenarios límite, donde nuestras teorías se “rompen”, es donde surge un
verdadero laboratorio de ideas para explorar nuevas teorías físicas. En la
última década, se han propuesto numerosos intentos de crear un marco teórico
que explique de manera natural lo que sucedió antes de lo que llamamos el Big
Bang.
En otros modelos, el Big Bang se produce
por la colisión de unas entidades fundamentales llamadas branas. Y para
algunos, nuestro universo es como una burbuja en expansión contenida dentro de
otro universo que ha estado expandiéndose eternamente.
La física cuántica actual incluso permite
la existencia previa de un “falso” vacío cuyas fluctuaciones de energía pueden
amplificarse generando un paisaje de multiversos en los que nacen y mueren
muchos universos. El nuestro, simplemente, sería uno más.
Algo más lacónico fue el célebre Stephen
Hawking, que en una de sus últimas entrevistas defendía que “por
difícil que sea de imaginar, quizás simplemente no hubo tiempo antes del Big
Bang”.
Todas estas teorías, aunque muy especulativas, no
son meros pasatiempos de físicos teóricos aburridos. En ellas podría estar la
clave, el chispazo de creatividad, que conduzca al desarrollo de una teoría más
completa que englobe a nuestros modelos actuales.
Sin embargo, la mayoría de estas
alternativas encierran un “pequeño” problema: sugieren que cualquier rastro de
un universo anterior se borra por completo después del Big Bang, lo que nos
deja sin esperanzas de encontrar evidencia alguna sobre lo que pudo haber
existido antes.
Así que, si me vuelven a preguntar sobre
qué hubo antes del Big Bang, quizás debería responder que no lo sabemos y que
quizás nunca lo sepamos. Tal vez, entonces, una estudiante levante la mano y me
explique con detalle qué ocurrió antes de que existiera nuestro universo.
El museo interactivo Parque de
las Ciencias de Andalucía colabora en la sección The
Conversation Júnior.
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