Un modelo informático indica dónde hay que buscar la materia oscura del universo

El universo en que vivimos no es, ni mucho menos, lo que parece a simple vista. De hecho, todo lo que se puede observar al levantar los ojos al cielo, aunque sea a través de los más poderosos telescopios, no es sino una parte (y muy pequeña) de lo que el universo es en realidad.
Todas las galaxias que podemos ver, todas las estrellas, todos los planetas (incluido el nuestro y todo lo que contiene) están hechos de un tipo de materia que, quizá porque es la que nos rodea, conocemos como «ordinaria». Es la materia atómica y sus «piezas» (en forma de partículas de varias clases) dan la cara desde hace décadas en los experimentos que los físicos realizan con sus grandes aceleradores.
Pero no nos engañemos. Si sumamos toda la materia ordinaria que podemos ver, desde aquí hasta los confines mismos del universo, a más de 13.000 millones de años luz de distancia, no tendremos más que un exiguo 4 por ciento del total. El resto (el 96 por ciento) está formado por otro tipo de materia de la que apenas sabemos nada (y que suma otro 22 por ciento) y por una misteriosa forma de energía aún más misteriosa y desconocida (y que da cuenta del 74 por ciento restante).
Los científicos las conocen como materia y energía «oscuras», y su comprensión es uno de los mayores desafíos científicos de las próximas décadas.
La última generación de telescopios y de satélites de observación intenta desde hace años localizar en qué lugares se esconde la materia oscura. Una tarea complicada y que hasta ahora no ha dado muy buenos resultados.
De hecho, hoy, la forma más fiable de detectarla es midiendo las perturbaciones gravitatorias que su presencia provoca en la materia ordinaria. Es decir, lejos de ser capaces de detectarla directamente, la presencia de materia oscura se infiere a partir de los efectos que provoca en el tipo de materia que mejor conocemos.
El final de la búsqueda
Pero la búsqueda podría estar a punto de entrar en una nueva fase. Un equipo internacional de investigadores, integrados en el llamado «Consorcio del Virgo», del que forman parte diversas instituciones como la Universidad británica de Durham o el Instituto Max Planck de Astrofísica, ha utilizado una «simulación masiva» realizada con supercomputadoras para recrear el proceso de evolución de una galaxia del tipo de nuestra Vía Láctea y «ver» en qué puntos hay que buscar a la esquiva materia oscura.
En un artículo que se publica hoy en la revista Nature, los investigadores aseguran que podrán ayudar a los telescopios, en concreto al Fermi, operado por la NASA, en su búsqueda de materia oscura. Según ellos, esa posibilidad inaugura una nueva era en nuestra comprensión del universo.

«Proyecto Aquarius»

Las simulaciones, recogidas bajo el nombre de «Proyecto Aquarius», muestran cómo los halos galácticos (acumulaciones de material alrededor de las galaxias, con billones de veces la masa del Sol) crecen como consecuencia de violentas colisiones de aglomeraciones más pequeñas de materia oscura, originadas en el Big Bang.
Los investigadores se han dado cuenta de que los rayos gamma que se producen cuando las partículas colisionan en zonas con una elevada densidad de materia oscura pueden ser fácilmente detectadas en regiones cercanas a estrellas y en la dirección de los centros galácticos.
Por ello, sugieren que el telescopio Fermi debería buscar precisamente en esa zona de nuestra propia galaxia, donde los rayos gamma brillarían según un patrón determinado. Si el Fermi es capaz de detectar esas emisiones, entonces podría determinar también la existencia de pequeñas aglomeraciones de materia oscura cerca de nuestro propio Sol, algo que en la actualidad resulta imposible de conseguir.
En palabras de Carlos Frenk, uno de los autores del estudio, «la búsqueda de materia oscura ha dominado la cosmología durante décadas. Pero pronto podría llegar a su fin».

Fuente: ABC

http://www.abc.es/20081106/nacional-sociedad/modelo-informatico-indica-donde-20081106.html

El Universo de Stephen Hawking sería compatible con el teísmo

Un nuevo libro del profesor Soler Gil recupera el debate planteado en Historia del Tiempo


Hawking, como señala Carl Sagan, se embarca en una búsqueda de la respuesta a la famosa pregunta de Einstein sobre si Dios tuvo alguna posibilidad de elegir al crear el universo. Hawking intenta, como él mismo señala, comprender el pensamiento de Dios. Y esto hace que sea totalmente inesperada la conclusión de su esfuerzo, al menos hasta ahora: un universo sin un borde espacial, sin principio ni final en el tiempo y sin lugar para un Creador. Sin embargo, a pesar de la interpretación de Sagan, el universo de Hawking, ¿es compatible con el teísmo? Un nuevo libro de Francisco Soler Gil aporta una visión positiva. Por Leandro Sequeiros.


En octubre de 1988, hace veinte años, salió a la venta la primera edición castellana de un libro muy esperado: Historia del Tiempo. Del big bang a los agujeros negros del físico en Cambridge, Stephen Hawking. El libro venía precedido por las polémicas surgidas en los países anglosajones por su audacia conceptual. En tres meses se editaron seis ediciones en castellano. Se vendieron más de diez millones de ejemplares en todo el mundo (no sabemos si todos lo leyeron y lo entendieron) y en España se editaron 250.000 copias. Muchos lo tacharon de ateo. Nos llega ahora un libro que pretende aportar una visión positiva del mismo: Lo divino y lo humano en el Universo de Stephen Hawking (Francisco José Soler Gil, Ediciones Cristiandad, Madrid, 2008). Presentamos sus ideas fundamentales.

La Historia del Tiempo de Stephen Hawking (nacido en 1942) suscitó ríos de tinta hace veinte años. Con anterioridad (1985), John Boslough, profesor de Historia de la Ciencia en la Universidad de Princeton, había publicado el ensayo El Universo de Stephen Hawking (William Morrow, New York, y traducido al castellano en 1986 en la Biblioteca Científica Salvat, Barcelona).

Boslough había publicado ya en 1981 una semblanza de Hawking en la revista Science. En este ensayo se anticipan algunas de las intuiciones revolucionarias de genial profesor de la Cátedra Lucasiana de Matemáticas que ocupó en el su tiempo sir Isaac Newton, en la universidad de Cambridge.

En el año 2001, Hawking nos volvió a sorprender con otro libro, profusamente ilustrado, que pretendía llevar al gran público sus ideas. La traducción castellana no se hizo esperar: en 2002 se publicó con el título El Universo en una cáscara de Nuez (aludiendo a una frase de William Shakespeare) [Editorial Crítica, Barcelona].

En este ensayo, Hawking nos incita a acompañarle en un colosal viaje por el espacio-tiempo, hacia un increíble país de las maravillas en que las partículas, membranas y cuerdas danzan en once dimensiones, donde los agujeros negros se evaporan y desaparecen llevándose consigo su secreto, y donde habita la pequeña nuez –la semilla cósmica originaria– de la que surgió nuestro universo. Últimamente (2005) ha aparecido en castellano su Brevísima historia del Tiempo.

Hace unas semanas, el 24 de septiembre de 2008, el mismo Hawking ha vuelto a sorprendernos con unas declaraciones al diario El País en las que afirma que "la ciencia no deja mucho espacio ni para los milagros ni para Dios". Esta frase ha sido interpretada en clave ateística por algunos, mientras otros han querido ver una afirmación de la autonomía de la ciencia y la religión.

¿Una creación sin Creador?

En el texto de la solapa delantera de la edición castellana de la Historia del Tiempo se lanzaban algunas preguntas para guiar la lectura: "¿Hubo un principio en el tiempo? ¿Habrá un final? ¿Es infinito el universo? ¿O tiene límites? (...) ¿Cuál es la naturaleza del tiempo? Al colapsarse un universo en expansión, ¿viaja el tiempo hacia atrás? ¿Por qué recordamos el pasado y no el futuro? ¿Puede ser el universo un continuum sin principio ni fronteras? Si así fuera, el universo estaría completamente autocontenido y no se vería afectado por nada que estuviese fuera de él. No sería ni creado ni destruido, simplemente sería. ¿Qué lugar queda entonces para un Creador?"

Y en las últimas páginas de la Historia del Tiempo leemos esta frase que a algunos parece un tanto sarcástica como conclusión (pág. 223-224): "No obstante, si descubrimos una teoría completa, con el tiempo habrá de ser, en sus líneas maestras, comprensible para todos y no únicamente para unos pocos científicos. Entonces todos, filósofos, científicos y la gente corriente, seremos capaces de tomar parte en la discusión de por qué existe el universo y por qué existimos nosotros. Si encontrásemos una respuesta a esto, sería el triunfo definitivo de la razón humana, porque entonces conoceríamos el pensamiento de Dios".

La Historia del Tiempo estaba precedida por un breve y provocador prólogo del divulgador científico Carl Sagan, muy conocido del gran público por su serie Cosmos, que finaliza de esta manera: "...También se trata de un libro acerca de Dios... o quizás acerca de la ausencia de Dios. La palabra Dios llena estas páginas. Hawking se embarca en una búsqueda de la respuesta a la famosa pregunta de Einstein sobre si Dios tuvo alguna posibilidad de elegir al crear el universo. Hawking intenta, como él mismo señala, comprender el pensamiento de Dios. Y esto hace que sea totalmente inesperada la conclusión de su esfuerzo, al menos hasta ahora: un universo sin un borde espacial, sin principio ni final en el tiempo y sin lugar para un Creador" (pág. 14-15).

Las referencias a Dios, al Creador, a la Divinidad salpican el libro dejando un sabor escéptico. Para algunos, el éxito de Hawking –amplificado por los medios de comunicación y la explotación de la imagen física del científico arrumbado en una silla de ruedas- no fue sino un mero producto de las técnicas de publicidad que determinan hoy en día las modas intelectuales.


Las preguntas abiertas de la Historia del Tiempo

Para el autor de este nuevo libro, Francisco José Soler Gil, el fenómeno Hawking, veinte años más tarde, no es sólo un producto mediático. Hay preguntas que hay que plantearse: en primer lugar está la cuestión del valor del modelo cosmológico de Hawking desde el punto de vista de la física. Y, en segundo lugar, está la cuestión del valor de las incursiones filosóficas y teológicas de Hawking en su libro y en otros textos que han ido apareciendo posteriormente.

El profesor Francisco José Soler Gil (nacido en 1969) ha realizado estudios de Física en la Universidad de Granada y de Filosofía. Es doctor en Filosofía por la Universidad de Bremen y es miembro del grupo de investigación de Filosofía de la Física de dicha universidad alemana. Entre sus obras de divulgación se encuentran Aristóteles en el mundo cuántico (Granada, Editorial Comares, 2003), coautor y editor del libro Dios y las Cosmologías modernas (Madrid, Biblioteca de Autores Cristianos, 2005), y autor, junto con Martín López Corredoira, del libro ¿Dios o la materia? (Barcelona, Áltera, 2008), un debate sobre cosmología, ciencia y religión.

La tesis de Lo divino y lo humano en el Universo de Stephen Hawking de Francisco José Soler Gil (Madrid, Cristiandad, 2008) es que, "a pesar de todos los posible errores y deficiencias que puedan contener los planteamientos cosmológico-filosóficos de Stephen Hawking, merece la pena entrar en un diálogo con su obra" (pág. 13).

Los dos primeros apartados de la introducción se dedican a discutir por encima las ideas cosmológicas y filosóficas de Hawking. El tercer apartado de la introducción está dedicado a presentar brevemente los objetivos concretos y la estructura de este ensayo: "proseguir el diálogo fronterizo entre la cosmología y la filosofía iniciado por Stephen Hawking en Historia del Tiempo, estudiando algunas de las posibles consecuencias ontológicas de la descripción del universo propuesta por este autor" (pág. 24-25). Por ello, el cuarto apartado de la introducción tiene por objeto "exponer algunas de las conclusiones generales sobre el modelo cosmológico de Hawking y sus implicaciones filosóficas, a las que el autor de estas líneas ha llegado al término de su estudio. Conclusiones que, claro está, no tendrán por qué coincidir con las que el lector extraiga por su cuenta" (pág. 14).


Cosmología, Teología natural y Antropología

Lo divino y lo humano en el universo de Hawking de Francisco José Soler Ruiz "trata de proseguir el diálogo fronterizo entre la cosmología y la filosofía iniciado por Stephen Hawking en Historia del Tiempo, estudiando algunas de las posibles consecuencias ontológicas de la descripción del universo propuestas por el autor" (pág. 24-25). Para concretar este objetivo, el autor sugiere que "nos ocupemos de lo divino y lo humano en el universo de Stephen Hawking. Lo divino, sintetizado en la pregunta acerca de cómo se relaciona este universo con la idea de un Dios creador del cosmos. Y lo humano, sintetizado en la pregunta acerca de cómo encaja la experiencia humana de la temporalidad en semejante marco físico" (pág. 25).

El ensayo se estructura en tres partes: en la primera ("La cosmología de Hawking") se presentan las grandes líneas del modelo cosmológico de Hawking –o mejor dicho, a la cosmología de James Hartle y Stephen Hawking, ya que en realidad, ha sido desarrollada de manera conjunta por estos dos autores, aunque divulgada luego sobre todo por el segundo-, que ha sido tratada en trabajos técnicos rigurosos y más tarde en obras divulgativas (Historia del Tiempo, El universo en una cáscara de nuez, Brevísima historia del Tiempo). Por eso el autor – de formación física – presenta el modelo cosmológico de Hartle y Hawking lo suficientemente detallado como para servir a las reflexiones posteriores, pero lo suficientemente sencilla como para que resulte accesible a cualquier lector de formación media.

La segunda parte ("El universo de Hawking y la Teología natural") intenta responder a la pregunta sobre si queda un lugar para el Creador en ese universo. Es el desafío de Hawking a la Teología natural. Para facilitar la comprensión se estructura en tres capítulos: el primero de ellos está destinado a exponer las consecuencias para la concepción de Dios como Creador y del universo como creación que Hawking ha deducido de su modelo cosmológico. El segundo capítulo de esta sección resume las respuestas más destacadas a los planteamientos llamemos anti-teológicos de Hawking, de entre las opiniones ofrecidas por algunos especialistas en teología natural a lo largo de estos veinte años transcurridos desde la publicación de Historia del Tiempo. Entre estos autores están el físico sudafricano Georg F. R. Ellis, John Polkinhorne, Ian G. Barbour y R. J. Russell.

En el tercer capítulo de esta segunda parte, el autor trata de justificar su convencimiento de que "el escenario cosmológico propuesto por Hartle y Hawking, no sólo no conlleva ningún reto para la teología, sino que podría ser empleado para presentar algunas vías cosmológicas de acceso a la existencia de Dios con más claridad incluso que las derivadas de usar el modelo cosmológico estándar" (pág. 27-28).

La tercera parte ("El lugar del hombre en el universo de Hawking") tiene varios objetivos. El primero de ellos es orientar nuestra atención hacia una serie de rasgos básicos de la experiencia humana de la temporalidad, así como introducir las principales concepciones del tiempo que han tratado de dar cuenta de dichos rasgos.

Hecho esto, el autor se ocupará de ofrecer algunos de los argumentos más destacados a favor y en contra de las distintas concepciones del tiempo mencionadas anteriormente. Tratará de mostrar que hay una teoría del tiempo –la teoría denominada del "universo bloque" – que ha de enfrentarse a problemas mucho mayores que las otras para poder ofrecer una explicación verosímil de la temporalidad humana.

Sentadas estas precisiones, el autor argumenta que la teoría problemática constituye precisamente la única concepción del tiempo compatible con el escenario cosmológico de Hartle y Hawking, lo cual implica consecuencias muy importantes para la aceptación del modelo referido.

Después de estas exposiciones, el autor resume sus conclusiones en el epílogo al que sigue una extensa bibliografía. El autor de este ensayo apunta que no pretende sustituir el dictamen del lector, el cual, desde su perspectiva, tal vez juzgue de un modo diferente el peso de los argumentos presentados aquí, o incluso, llegue a darse cuenta de posibilidades que el autor no había logrado percibir.


La cosmología de Hawking

Hace 20 años, al publicarse Historia del Tiempo, muchos creyeron ver la inminente llegada de la "teoría final", la "teoría del todo", o como quiera llamarse a la descripción unificada de todas las interacciones físicas en un marco cuántico. Pero en la actualidad –escribe el Dr. Soler Gil – el escepticismo acerca, no sólo de las propuestas cosmológicas de Hawking, sino de todo el programa de investigación en el que ésta se enmarca, es incomparablemente mayor. A fecha de hoy, la cosmología cuántica sigue sin realizar predicciones concretas, comprobables, y que nos permitan decidir entre cualquiera de sus modelos y el escenario cosmológico estándar.

Pero hay un segundo motivo para tener en cuenta el modelo cosmológico de Hawking: presenta rasgos de gran interés para la reflexión filosófica de la realidad natural y para la teología. Escribe el físico Michael Heller, premio Templeton 2008: "Un modelo matemático podrá tener cierta importancia para los análisis teológicos o filosóficos aunque no esté verificado empíricamente e, incluso, aunque no vaya a estarlo nunca. Cualquier modelo matemático, estipulando que esté construido correctamente, muestra que el conjunto de supuestos en el que está basado no es contradictorio y así puede que falsee [en sentido popperiano] o corrobore alguna idea filosófica".

"Resulta fácil entresacar de las páginas de Historia del Tiempo –como también de otros textos divulgativos de Hawking- ejemplos de la deficiente formación filosófica de su autor. Uno de ellos, que ha sido puesto de relieve por numerosos críticos, es la mezcla incoherente de una comprensión instrumentalista y una comprensión realista de la actividad científica en general, y de su modelo cosmológico en particular" (Soler Gil, pág. 19).

Hay textos en los que sugiere que el tiempo imaginario es sólo una herramienta matemática útil, refiriéndose al instrumentalismo, y en otros textos se dice que el tiempo imaginario determina ontológicamente la estructura real del universo [realismo]. Y si Hawking insiste en que sus modelos cosmológicos no son más que construcciones matemáticas para dar cuenta de fenómenos (algo así como las justificaciones de Osiander en el de Revolutionibus de Copérnico), ¿a qué viene entonces preguntar, por ejemplo, qué lugar queda en el universo para un Creador?


El universo de Stephen Hawking y el lugar del Creador

En un breve artículo publicado en internet por el autor, Francisco José Soler Gil, se aborda la problemática general del ensayo que aquí comentamos así como su posición como científico, filósofo y teólogo. En opinión de su autor, "el problema no es la ciencia. El problema es que los materialistas intentan vendernos como ciencia lo que no es sino su pobre lectura de la misma. Una lectura que oscurece y vela el hecho de la creación, y despoja a la naturaleza de las huellas de sentido que ciertamente contiene".

Y continúa: "Imagine el lector que este artículo comenzara afirmando que el cosmos de Aristóteles no dejaba ningún lugar para un Creador. ¿Cómo reaccionaría usted ante una tesis semejante? Supongo que inmediatamente le vendría a la cabeza el dato de que fue justo el marco aristotélico el que empleó, sin ir más lejos, Santo Tomás de Aquino, para formular algunos de los argumentos más clásicos de la existencia de Dios. De manera que, teniendo eso en cuenta, su reacción natural sería la de encogerse de hombros y pensar que el autor de estas líneas debería dedicar algún tiempo a refrescar sus conocimientos de historia de la filosofía".



"Supongamos, en cambio, que este artículo hubiera comenzado afirmando que el universo de Stephen Hawking no deja ningún lugar para un Creador. Ante esa tesis, sospecho que más de un lector no tendría nada que oponer. Si el lector es ateo, o agnóstico, asentiría con satisfacción, y tal vez pensando que la refutación de Dios está a la vuelta de la esquina. Y si es creyente, quizás se consolaría pensando que, después de todo, la cosmología de Hawking es muy especulativa, y sigue sin haber recibido ningún tipo de soporte empírico".

"Sin embargo, lo razonable, en este segundo caso, hubiera sido extraer la misma moraleja que en el primero, a saber: la deficiente formación filosófica del declarante. Y esto por un motivo muy sencillo: Porque basta analizar los rasgos generales del escenario cosmológico que nos propone Hawking para caer en la cuenta de que, de entre todas las hipótesis acerca del universo que se manejan en la física actual, es precisamente ésta la que presenta mayores analogías con el cosmos aristotélico que sirvió de base a la teología natural durante siglos".

"Evidentemente, no se trata de escenarios idénticos. (Pues, por ejemplo, el universo de Hawking carece de la dimensión finalista que hallamos en el marco aristotélico). Pero, aún así, las coincidencias resultan más que llamativas. Para empezar, en ambos casos nos hallamos ante un universo que posee todos los rasgos de un objeto físico: un universo que es algo determinado, y no la inmensidad informe e inconcebible del cosmos materialista. Un universo pesado y medido, y dotado de una cuidadosa estructura, a la manera del instrumento musical que San Gregorio Nacianceno proponía como metáfora de la creación".

"Y luego, se trata de un cosmos plenamente racional. Un aspecto, en el que el modelo de Hawking, con su eliminación de la singularidad inicial, le saca incluso ventaja ―desde un punto de vista teológico― al modelo ordinario de la Gran Explosión, y muestra mejor que él la firma del Logos como fundamento de la realidad. Las esferas celestes que imprimen y determinan el movimiento del cosmos aristotélico han desaparecido. Pero, a cambio, el mundo de Hawking cuenta con el conjunto de historias en el tiempo imaginario, que ejercen un papel de determinantes completamente análogo. Y así podríamos seguir (...)".

"Ahora bien, si el escenario cosmológico que nos propone este autor se asemeja de tal modo a la imagen del universo que mejores servicios ha prestado a la teología, ¿de dónde procede la convicción común de que se da un conflicto entre ambos planteamientos? ¿Acaso todo se debe a un malentendido, por parte del público? Sí y no.

Desde luego, los lectores de Historia del tiempo no se han inventado el conflicto entre la teología natural y la cosmología de Hawking, sino que se han encontrado con muchos pasajes de la obra, que incitan a pensar en esa dirección. Además del prólogo de Carl Sagan, que también va por ahí. Y además de las declaraciones públicas de Hawking, como las que acaba de regalarnos con ocasión de su visita a Santiago de Compostela.

El error ―a mi modo de ver, y si es que hay que llamarlo así― ha consistido en no percibir que las conclusiones filosóficas que Hawking y Sagan pretendían derivar de esa cosmología, no se siguen de ella, sino que son un añadido ideológico, motivado por el pensamiento materialista de estos autores".

"Y lo cierto es que, en los últimos tiempos, estamos asistiendo una y otra vez al mismo fenómeno, posiblemente debido a la difusión del materialismo ateo en los ambientes universitarios de nuestro cada vez más viejo continente. Da igual que se trate de cosmología o de neurología; de ingeniería genética o de física de partículas. Los nuevos avances se nos presentan siempre envueltos en una lectura sesgada, fuertemente interpretados desde una perspectiva materialista. El caso del universo de Hawking ―donde el choque entre sus características reales y su interpretación estándar es tan nítido― posee, en este sentido, la virtud de la ejemplaridad".

"De ahí que merezca la pena demorarse a analizar la hipótesis cosmológica de Hawking, comparando los indicios de la existencia de Dios que se pueden obtener sobre la base de dicha hipótesis con lo que el propio Hawking deduce de ella. Es un ejercicio muy ilustrativo, y que entraña una lección que los creyentes no deberíamos olvidar. A saber: que no es la ciencia la que se enfrenta a la fe en Dios. No. El problema no es la ciencia. El problema es que los materialistas intentan vendernos como ciencia lo que no es sino su pobre lectura de la misma. Una lectura que oscurece y vela el hecho de la creación, y despoja a la naturaleza de las huellas de sentido que ciertamente contiene. La despoja a ella, y nos despoja a nosotros".


Hasta aquí el texto publicado en internet.

Dejamos abierta a la consideración del lector los argumentos del Dr. Francisco José Soler Gil. En un momento tan importante para la historia del diálogo ciencia-religión es necesario integrar todas las posturas para abrir espacios interdisciplinares.

Leandro Sequeiros es Catedrático de Paleontología, Facultad de Teología de Granada.


FUENTE: http://www.tendencias21.net/El-Universo-de-Stephen-Hawking-seria-compatible-con-el-teismo_a2795.html

Una teoría pone en duda el Big Bang

La cosmología cuántica de bucles postula que nuestro universo pudo surgir del colapso de uno preexistente  (Me encanta esta teoría)...

El Big Bang no es la única noción del origen del cosmos compatible con la física actual. La cosmología cuántica de bucles –loop quantum cosmology– está sumando argumentos a favor de una segunda posibilidad: que nuestro universo emergiera del colapso de otro preexistente.

La teoría ha llegado ahora al punto de madurez necesario para hacer predicciones que pueden someterse a prueba experimental. De confirmarse, el Big Bang habría sido en realidad un Big Bounce –o gran rebote– y el cosmos no vendría de un punto de infinita densidad, sino de una sucesión de expansiones y contracciones tal vez eterna, sin principio ni final.

La cosmología cuántica de bucles tiene la capacidad, al menos en principio, de iluminar aquellas regiones del pasado hasta donde ni siquiera alcanza la gran teoría actual del espacio, el tiempo y la gravedad, que es la relatividad general de Einstein.

Las ecuaciones de Einstein se deshacen en el origen del universo, que por ello constituye una "singularidad" matemática, un punto de densidad infinita que no puede explicarse.

La relatividad general es uno de los dos pilares en los que se fundamenta la física actual. El otro es la mecánica cuántica. La primera describe el comportamiento de planetas, estrellas, galaxias y sus interacciones gravitatorias, y la segunda rige en el mundo subatómico. Ambas son teorías de enorme capacidad predictiva y han superado las pruebas experimentales más exigentes.

Pero son incompatibles entre sí, y los físicos han ensayado dos grandes aproximaciones teóricas para superar esa discrepancia. Una de ellas, es la teoría de cuerdas, y otra la gravedad cuántica de bucles.

La gravedad cuántica de bucles fue desarrollada por Abhay Ashtekar, Lee Smolin, Carlo Rovelli y otros físicos desde la década de 1980. Su principal cualidad es que el espacio no es un continuo a pequeña escala. Al igual que la materia y la energía, está formado por partes indivisibles.

Cada uno de esos paquetes de espacio mide una magnitud inapreciable a las escalas habituales, pero suficiente para evitar las paradojas matemáticas de la "singularidad": espacio cero implica una densidad y una gravedad infinitas en el origen del universo, pero si el espacio no puede llegar jamás a ser cero, la gravedad tampoco tiene que ser infinita allí.

Eso permite a las ecuaciones de la gravedad cuántica de bucles explorar las regiones del pasado que estaban prohibidas para la relatividad de Albert Einstein.

Ashtekar y su equipo estaban observando la simulación correr hacia atrás en el tiempo, con el universo volviéndose cada vez más pequeño y denso en energía mientras se aproximaba al momento del Big Bang. Eso era lo esperable. Pero en lugar de colapsarse en un punto de densidad infinita, la simulación del cosmos rebotó y empezó a expandirse de nuevo.

Si las ecuaciones eran correctas, nuestro universo no venía del estallido de un punto, sino del rebote de un universo anterior en proceso de compresión: un Big Bounce.

Efecto rebote. Que el universo invierta o no su tendencia actual, para iniciar una compresión que pueda conducir al próximo rebote, depende de dos profundos misterios: la materia oscura y la energía oscura, que constituyen el 95 por ciento de lo que existe.

La materia normal consiste en estrellas y gas incandescente situado entre las galaxias. Pero la suma de las galaxias y el gas no da la masa suficiente para mantener el cúmulo unido por la atracción gravitatoria entre sus partes. De ahí la necesidad teórica de la materia oscura –el 20 por ciento del universo–.

El otro misterio es la energía oscura que forma el 75 por ciento restante del cosmos. Según la relatividad general, los objetos deforman el espacio y el tiempo de su entorno. Esas danzas geométricas de los objetos son la gravedad.

Pero la relatividad general tenía un problema grave que Einstein no pudo ignorar: como en 1916 el Universo era estático, el científico inventó una fuerza o presión repulsiva que llamó constante cosmológica, y eligió su magnitud de manera arbitraria y cuidadosa para que el universo pudiera seguir siendo estático a gran escala.

"La trampa" de Einstein. La trampa de Einstein equivale a pedir a una pelota que se quede parada sobre el aro de la canasta. Es casi seguro que la pelota entrará o se saldrá.

La energía oscura –el motor de esa expansión acelerada– parece ser justo esa constante cosmológica inventada por Einstein, sólo que sin la trampa de la canasta. La constante fue descartada por el físico alemán, pero fue recuperada en tiempos recientes.


http://www2.lavoz.com.ar/09/01/05/teoria-pone-duda-Big-Bang.html

Nueva información sobre los primeros instantes del Universo

Los buscadores de ondas gravitatorias ponen marco a su formación tras el Big Bang
 
No han encontrado todavía lo que buscaban, pero han hecho un avance significativo en el conocimiento de los primeros instantes del Universo. El numerosísimo grupo de científicos que busca el eco de las ondas gravitatorias con las grandes instalaciones LIGO y Virgo ha puesto límites al número de estas perturbaciones en el espacio y en el tiempo que pudo causar el Big Bang, la gran explosión inicial, y que fueron predichas por Albert Einstein en 1916 en su teoría de la relatividad general.

El análisis de los datos tomados por los instrumentos desde 2005 a 2007 ha servido también para descartar algunas teorías sobre los primeros instantes del Universo.

"Nuestros resultados son un paso adelante importante para la detección de las ondas gravitatorias que fueron creadas cuando el universo se expandió en sus primeros momentos de existencia", explica Lee Samuel Finn, uno de los investigadores. "Esta clase de información nos dará claves para comprender cómo evolucionó la estructura del Universo; por ejemplo, por qué está agrupado en galaxias".

Al igual que la radiación de fondo de microondas, ya detectada, el eco o fondo de las ondas gravitatorias sería una reliquia del Big Bang, que contendría información sobre las condiciones en que se generaron y sobre la naturaleza de la fuerza de la gravedad, la más desconocida. Esta información no se puede obtener con observaciones astronómicas convencionales. Por ello se construyeron en Estados Unidos los interferómetros laser LIGO, en forma de L de ocho kilómetros de longitud y separados 3.000 kilómetros, que pueden detectar diferencias mínimas en las distancias, equivalentes a la milésima parte del diámetro de un núcleo atómico. 
Funcionan desde 2002, y el trabajo que ayer publicaron en la revista Nature los 700 científicos que colaboran en el estudio de los datos es un hito en su trayectoria, a la que se unió en 2007 el interferómetro Virgo, en Cascina (Italia).

Ahora esperan construir el LIGO avanzado, en las mismas instalaciones, que empezará a funcionar en 2014 y tendrá una sensibilidad 10 veces mayor. Estará financiado por Estados Unidos, Reino Unido y Alemania. Podrá detectar cataclismos cosmológicos como agujeros negros y estrellas de neutrones a 10 veces más distancia, equivalente a un volumen 1.000 veces mayor que en la actualidad. Y esperan encontrar por fin la pista definitiva para confirmar la existencia de las ondas gravitatorias predichas por Einstein.


http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Nueva/informacion/primeros/instantes/Universo/elpepusoc/20090820elpepusoc_11/Tes