¿Hawking equivocado? Estudio sugiere que el tiempo existía antes del Big Bang

La investigación ha sido publicada en Physics Letters B.

Para entender la teoría del Big Bang, debemos regresar aproximadamente uno 90 años, fecha en la que un astrónomo belga llamado Georges Lemaître propuso que los cambios observados en el desplazamiento de la luz desde las galaxias distantes implicaban que el Universo se estaba expandiendo. Si se está haciendo más grande, es que en algún momento fue muy pequeño.

Y si uno rebobina el reloj durante 13.800 millones de años, llegamos a un punto en el que el espacio debe limitarse a un volumen increíblemente pequeño, también conocido como singularidad. "En este momento, el Big Bang, toda la materia en el universo, habría estado encima de sí misma. La densidad habría sido infinita", explicó alguna vez el recientemente fallecido Profesor Stephen Hawking.

Hay una serie de modelos que los físicos usan para describir la nada del espacio vacío. La relatividad general de Einstein es una: describe la gravedad en lo que se refiere a la geometría del tejido subyacente del Universo. Otros teoremas como los propuestos por el propio Hawking y Roger Penrose afirman que las soluciones a las ecuaciones de la relatividad general en una escala infinitamente limitada, como la que está dentro de una singularidad, son incompletas. En términos simples, la física, tal como la conocemos, se rompe cuando se llega a la singularidad.

Hace poco, Hawking dio su opinión en una entrevista con Neil deGrasse Tyson, donde comparó las dimensiones espacio-temporales del Big Bang con el Polo Sur. "No hay nada al sur del Polo Sur, por lo que no había nada antes del Big Bang", dijo. Sin embargo podría estar equivocado.

Otros físicos han argumentado que hay algo más allá del Big Bang. Algunos proponen que hay un Universo espejo en el otro lado, donde el tiempo se mueve hacia atrás. Otros argumentan a favor de un Universo que rebota.

Tomando las ecuaciones famosas de Einstein al pie de la letra y haciendo tan pocas suposiciones como sea posible, los físicos Tim A. Koslowski, Flavio Mercati y David Sloan han presentado un nuevo modelo, señalando que el colapso surge de una contradicción en las propiedades en un punto particular en el tiempo como lo define la relatividad general. Lo que el teorema no implica es cómo el Universo, tal como lo observamos, necesariamente llega a ese punto.

El dios romano de las dos caras 

Apartándose de la hipótesis de la singularidad, los investigadores reinterpretaron el modelo existente de reducción del espacio al distinguir el mapa del espacio-tiempo mismo de las "cosas" en él. "Todos los términos que son problemáticos resultan irrelevantes cuando se trabaja el comportamiento de las cantidades que determinan cómo aparece el Universo desde el interior", dice Sloan, un físico de la Universidad de Oxford.

A lo que básicamente se suma es a una descripción del Big Bang donde la física permanece intacta a medida que el escenario sobre el que actúa se reorienta. En lugar de una singularidad, el equipo llama a esto el Punto de Jano, en referencia al nombre del dios romano con dos caras.

Las posiciones y escalas relativas de las cosas que conforman el Universo efectivamente se aplanan en una estructura bidimensional mientras retrocedemos el tiempo. Al pasar por el Punto de Jano, la estructura vuelve a estar en 3D.

Lo que eso significa en términos físicos es difícil de decir, pero los investigadores creen que podría tener profundas implicaciones sobre la simetría en la física de partículas, tal vez incluso la producción de un universo basado principalmente en la antimateria.

Aunque la idea de un Universo volteado ya ha sido explorada en el pasado, el enfoque de trabajar en torno al problema de la singularidad de esta manera particular es novedoso. "No introducimos nuevos principios ni modificamos la teoría de la relatividad general de Einstein, sino solo la interpretación que se hace de los objetos", finaliza Sloan.