¿Puede el universo existir para siempre?

Hace 13.800 millones de años, el universo representabaUna singularidad: un espacio infinitamente comprimido por alta presión. Sin embargo, en menos de una fracción de una billonésima de segundo, este pequeño punto se ha expandido a tamaños increíbles. La historia clásica de nuestro universo tiene un principio, un medio y un final. Entonces, según la teoría general de la relatividad (GR) de Albert Einstein, la expansión del Universo debería disminuir con el tiempo. Sin embargo, la realidad pinta una imagen completamente diferente: el universo continúa expandiéndose cada vez más rápido. La razón de esta discrepancia, los científicos consideran la misteriosa energía oscura, pero es posible que nuestra comprensión del universo y su evolución deba ser revisada.

Hay muchas suposiciones sobre cómo se originó nuestro universo y por qué.

El contenido

• 1 ¿Cómo comenzó todo y podría ser de otra manera?
• 2 ¿Qué pasa si el Big Bang realmente no sucedió?
• 3 Big Bounce: ¿Puede el universo expandirse infinitamente?
• 4 Búsqueda de respuestas: todos los caminos conducen a la energía oscura

¿Cómo comenzó todo y podría ser de otra manera?

El universo comenzó a expandirse inmediatamente después del GranLa explosión. La tasa de expansión en una etapa temprana de su evolución, este proceso se llama inflación cosmológica, fue significativamente mayor que después de que terminó la inflación. Entonces, gradualmente, el Universo se expandió y enfrió, pero solo con una fracción de la velocidad inicial. Durante los siguientes 380,000 años, el universo fue tan denso que el espacio era un plasma opaco y súper caliente de partículas dispersas. Cuando el Universo se enfrió lo suficiente como para formar los primeros átomos de hidrógeno, se volvió transparente para el paso de la luz. Luego, la radiación brilló en todas las direcciones y el Universo estaba en camino de convertirse en lo que vemos hoy: un espacio vacío que se alterna con grupos de gas y polvo, estrellas, galaxias, agujeros negros y otras formas de materia y energía. Al final, según algunos modelos, todos los coágulos de materia se dispersarán tan lejos que desaparecerán gradualmente. El universo se convertirá en una sopa fría y homogénea de fotones aislados. Pero, ¿y si el Big Bang no fuera el comienzo de todo esto?

La teoría del Big Bang es tan ampliamente aceptada quea veces puedes olvidar que esta es solo una teoría en la que hay fallas. Por esta razón, los científicos ofrecen una variedad de opciones para el desarrollo de eventos. Por lo tanto, se especuló que el Big Bang probablemente era más un "Gran rebote", una especie de punto de inflexión en el ciclo continuo de contracción y expansión del universo. Otra suposición es que el Big Bang se convirtió en un punto de reflexión cuando la imagen especular de nuestro Universo se expande más allá del "otro lado", en el cual la antimateria reemplaza la materia y el tiempo mismo fluye en la dirección opuesta. Según el tercer supuesto, el Big Bang es un punto de transición en el Universo que siempre ha existido y continuará expandiéndose indefinidamente. Todas estas teorías están fuera del alcance de la cosmología básica, pero todas han encontrado apoyo entre científicos respetados. El creciente número de nuevas teorías que compiten entre sí sugiere que tal vez ha llegado el momento de reconsiderar el hecho de que el Big Bang marca el comienzo del espacio y el tiempo.

El universo que vemos actualmente consiste en grupos de gas y polvo, estrellas, agujeros negros y galaxias.

¿Qué pasa si el Big Bang realmente no sucedió?

En los círculos académicos, la idea se ha expresado más de una vez.que el Big Bang ... no lo era. Entonces, Eric Lerner, autor del libro del mismo nombre, que escribió en 1992, presentó los resultados de un estudio según el cual, según Invers, existe una discrepancia entre la teoría del Big Bang y la evidencia observada. "Para el desarrollo de la cosmología, es necesario abandonar la hipótesis principal del Big Bang", dijo el comunicado de Lerner. "La verdadera crisis en cosmología es que nunca ha habido un Big Bang".

Se trata de inconsistencia de evidenciaLa presencia de litio en el espacio, de la que los astrónomos, según Lerner, han sido conscientes desde hace mucho tiempo. Hoy, los científicos creen que la cantidad exacta de helio, deuterio y litio se obtuvo como resultado de las reacciones de fusión en una densa y muy caliente nube de elementos químicos que apareció después del Big Bang. Sin embargo, Lerner, que pasó décadas observando tales reacciones en detalle, dice que los resultados de él y otros científicos no coinciden con las teorías de larga data basadas en observaciones de estrellas más antiguas. Encontró que en las estrellas viejas, se observa menos de la mitad de helio y menos de una décima parte de litio, que lo predicho por la teoría de la nucleosíntesis del Big Bang, según la cual una cuarta parte de la masa total del Universo consiste en helio. Lerner está convencido de que ni el litio ni el helio se crearon antes de la aparición de las primeras estrellas en nuestra galaxia.

¿Podría nuestro universo venir de la nada?

Sin embargo, no todos los científicos están de acuerdo con la teoría.Lerner Según el profesor de astronomía de la Universidad del Sur de California, Vae Perumian, Lerner rara vez se refiere a artículos revisados ​​por pares, y muchos de sus argumentos no son válidos. Entonces, Perumian cree que la radiación cósmica de fondo de microondas (o radiación reliquia), que indica la radiación que emana del Big Bang, es un pilar de la teoría cosmológica, que Lerner no puede desafiar. Además, si hubiera defectos tan serios en la teoría del Big Bang, Lerner no sería el único crítico de esta teoría.

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Pero Lerner no está solo. El cosmólogo galardonado con el Premio Nobel James Peebles cree que es necesario dejar de llamar a los primeros momentos de nuestro universo el "Big Bang". Como informa France Presse, Peebles cree que no hay una buena manera de verificar si realmente ocurrió un evento como el Big Bang: los cosmólogos tienen evidencia de una rápida expansión en el exterior, pero no hay nada más discreto que el punto singular que explotó para crear todo en El universo Peebles no tiene alternativa a la teoría del Big Bang, y está convencido de que sin datos suficientes, los científicos no deberían suponer que esta hipótesis conveniente es cierta. Al mismo tiempo, el científico admite que, en ausencia de una mejor manera de describir el comienzo del Universo, el Big Bang funciona muy bien. En sus cálculos, Peebles también se adhiere a la teoría generalmente aceptada, aunque realmente no le gusta.

Big Bounce: ¿Puede el universo expandirse infinitamente?

Más común en academiaLa hipótesis de Big Bounce se origina en la insatisfacción con la idea de la inflación cosmológica. La radiación de fondo cósmica de microondas es un factor fundamental en todos los modelos del Universo desde que se descubrió por primera vez en 1965. Además, la radiación relicta es la principal fuente de información sobre cómo se veía el Universo temprano y, al mismo tiempo, un misterio para los físicos. El hecho es que la radiación relicta se ve igual incluso en regiones que, al parecer, nunca podrían interactuar entre sí en toda la historia del Universo.

Las cicatrices dejadas por el Big Bang en una débil radiación relicta que impregna todo el cosmos dan pistas sobre cómo se veía el Universo temprano.

Según la hipótesis de Big Bounce, el universose expandirá hasta que se rompa en un punto infinitesimal: este es un ciclo que dura para siempre. En 2007, Martin Bojawald, físico de la Universidad de Pensilvania, basado en el modelo de Einstein, presentó la teoría de la gravedad cuántica de bucles, un campo de física cuántica que describe las energías extremadamente altas que dominaron el Universo temprano, por lo que los investigadores concluyeron que el Universo no provenía de y no se expandirá indefinidamente. Sin embargo, un estudio de Bozawald muestra que el hipotético universo anterior no era exactamente el mismo que el nuestro. En general, la hipótesis de Big Bounce es consistente con la imagen del Big Bang de un universo caliente y denso que se originó hace 13.8 mil millones de años, y que comenzó a expandirse y enfriarse. Pero en lugar de convertirse en el comienzo del espacio y el tiempo, el Big Bang resultó ser el momento de la transición del Universo desde una fase anterior de la existencia, durante la cual se redujo el espacio.

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Sin embargo, los críticos creen que hay pocoevidencia para apoyar esta teoría. Entonces, Peter Voight, matemático de la Universidad de Columbia, escribió en su blog Not Even Wrong: "Para ser considerado una teoría legítima, tales afirmaciones deben estar respaldadas por evidencia".

Búsqueda de respuestas: todos los caminos conducen a la energía oscura

Basado en el hecho de que la teoría del Big Bang es la teoría generalmente aceptada de la apariencia y evolución del Universo, los científicos están tratando de encontrar una respuesta a la pregunta de por qué el Universo se expande con aceleración.

La materia oscura y la energía oscura son probablemente la clave para entender nuestro universo.

Como los investigadores analizaronTras el movimiento de estrellas y galaxias, concluyeron que había partículas invisibles, que llamaron materia oscura. Y la aceleración constante de la expansión del Universo (constante de Hubble), sugirió que fue causada por un fenómeno que los investigadores llamaron energía oscura. La energía oscura y la materia oscura son los principales acertijos científicos de nuestro tiempo, por lo tanto, los investigadores del grupo internacional para el estudio de la energía oscura (DES) están buscando respuestas. DES comenzó a trabajar en 2004, ahora 400 científicos de 26 institutos de investigación diferentes de siete países participan en el proyecto. Los científicos están buscando energía oscura utilizando la cámara digital astronómica más sensible con una resolución de 570 megapíxeles. La cámara está montada en el telescopio Viktor Blanco en el Observatorio Cerro Toledo en los Andes chilenos. Este es un tipo de bisturí equipado con cinco lentes.

Respuestas a preguntas fundamentales sobre cómoEl Universo ha aparecido y los investigadores creen que lo que es la materia oscura y la energía oscura debería presentarse al público en general en unos cinco años. El objetivo de DES es analizar 100,000 galaxias que están a 8 mil millones de años luz de nosotros. Como no se puede ver la energía oscura, los investigadores miden la constante de Hubble para determinar exactamente si existe energía oscura y en qué consiste. De una forma u otra, solo podemos esperar los resultados del trabajo de un equipo internacional de científicos y construir suposiciones sobre cómo es nuestro Universo.