Unos 10 días antes de morir, Stephen Hawking y su colega Thomas Hertog, de la KU Keuven, enviaron para publicación un artículo científico, de física teórica: una teoría final del origen del Universo.
El paper fue publicado por el Journal of High Energy Physics, pero ¿qué dice? Algo que causa sensación y es objeto, desde ya, de debate entre los físicos.
La teoría se basa en la Teoría de Cuerdas y predice que el Universo es finito, contrario a modelos vigentes, y mucho más simple que las teorías actuales sobre el Big Bang o comienzo del Universo.
Esta nueva explicación sugiere además la existencia de otros Universos, un multiverso, con algunas características.
Las teorías actuales del Big Bang predicen que nuestro Universo local surgió con un breve estallido de inflación, es decir una fracción de segundo tras la gran explosión, el Universo se expandió a una tasa exponencial. Se cree que una vez se da la inflación, hay regiones donde nunca se detiene. Es aceptado por muchos físicos que los efectos cuánticos pueden mantener una inflación eterna. Nuestra parte observable del Universo sería un compartimento habitable de ese Universo, una región donde la inflación terminó y las estrellas y galaxias se formaron.
“La teoría usual de la inflación eterna predice que globalmente el Universo es como un fractal infinito, con un mosaico de distintos compartimentos de Universo, separados por un océano inflándose”, expresó Hawking en una entrevista a fines de 2017.
(Un fractal es un objeto geométrico cuya estructura básica, fragmentada o aparentemente irregular, se repite a diferentes escalas: Wikipedia).
“Las leyes locales de la física y la química pueden diferir de un compartimento Universo a otro, que juntos forman aun multiverso. Pero no he sido aficionado al multiverso. Si la escala de distintos universos en el multiverso es grande o infinita, esa teoría no puede ser comprobada”, dijo.
En su nuevo paper, Hawking y Hertog sugieren que esto indica que una inflación eterna como una teoría del Big Bang es errónea. “El problema con la inflación eterna usual es que asume la existencia de un Universo que evoluciona según la teoría general de la relatividad de Einstein y trata los efectos cuánticos como pequeñas fluctuaciones alrededor”, explicó Hertog. “Sin embargo las dinámicas de la inflación eterna borra la separación entre las físicas clásica y cuántica. Como consecuencia, la teoría de Einstein se resquebraja en una inflación eterna”.
Los dos científicos describieron la inflación eterna sin apoyarse en Einstein. En su nueva teoría, esa inflación eterna es reducida a un estado sin tiempo sobre una superficie espacial al comienzo del tiempo.
2Cuando trazamos la evolución de nuestro universo hacia atrás en el tiempo, en algún punto llegamos al límite de la inflación eterna, donde nuestra noción familiar del tiempo deja de tener significado”, indicó Hertog.
Sus resultados, mostrando que el universo que surge de una inflación eterna es finito y más simple que la estructura fractal de la vieja teoría de la inflación, tiene implicaciones para el paradigma del multiverso.
“No llegamos a un único universo, sino que nuestros hallazgos implican una reducción significativa del multiverso hacia un rango mucho más pequeño de posibles universos”, resumió Hertog.
Stephen Hawking falleció el 14 de marzo pasado, mes y medio antes de la publicación del paper hoy miércoles 2 de mayo.
Nota: la Teoría de Cuerdas es un modelo que asume que las partículas materiales son en realidad estados vibracionales de un objeto extendido llamadocuerda.
