LAS MATEMÁTICAS DEMUESTRAN QUE LOS MODELOS ACTUALES DEL UNIVERSO IMPLICAN QUE TUVO UN PRINCIPIO

Cosmólogos de reconocido prestigio están debatiendo sobre si el universo tuvo un principio. Y a pesar de las apariencias de discordia, en el fondo parecen estar de acuerdo.

Parte I

Los cosmólogos utilizan las propiedades matemáticas de la eterno para mostrar que a pesar de que el universo puede durar para siempre, debe haber tenido un comienzo.

El Big Bang se ha convertido en parte de la cultura popular, desde que tal expresión fue acuñada por el físico disidente Fred Hoyle, en 1940. Esto no deja de ser sorprendente para un evento que representa el nacimiento último de todo.

Sin embargo, Hoyle prefería un modelo diferente del cosmos: un universo en estado estacionario, sin principio ni fin, que se extiendía infinitamente desde el pasado al futuro. Esa idea nunca llegó a despegar realmente.

En los últimos años, sin embargo, los cosmólogos han empezado a estudiar una nueva serie de ideas que tienen propiedades similares. Curiosamente, estas ideas no están necesariamente en desacuerdo de la idea del Big Bang.

Por ejemplo, la idea de que el universo es cíclico, de unos big bang seguidos de big crunch, seguidos a su vez, por otros big bang en un ciclo infinito.

Otra idea es la inflación eterna en la que las diferentes partes del universo se expanden y contraen a diferentes ritmos. Estas regiones pueden ser consideradas como universos distintos de un gigantesco multiverso.

Así pues, aunque parezca que vivimos en un inflación cósmica, otros universos pueden ser muy diferentes. Y mientras que nuestro universo pueda parecer que tiene un principio, el multiverso no necesariamente ha de tener un comienzo.

Luego existe la idea de un universo emergente, el cual existe como una especie de semilla para la eternidad y luego se expande de repente.

Puesto así, estas modernas cosmologías sugieren que la evidencia observacional de un universo en expansión es consistente de un cosmos sin principio ni fin. Eso es posible cambiarlo.

Hoy en día, Audrey Mithani y Alexander Vilenkin, de la Universidad Tufts, en Massachusetts, dicen que estos modelos son matemáticamente incompatibles de un pasado eterno. De hecho, su análisis sugiere que estos tres modelos del universo deben haber tenido un comienzo.

Su argumento se centra en las propiedades matemáticas de la eternidad, un universo sin principio ni fin. Un universo así, debe contener trayectorias que se extienden infinitamente en el pasado.

Sin embargo, Mithani y Vilenkin apuntan a una prueba, fechada en 2003, donde este tipo de trayectorias del pasado no pueden ser infinitas si forman parte de un universo que se expande de una manera concreta.

Ellos van a demostrar que puesto que los universos cíclicos y los universos de la inflación eterna se expanden ambos de esta forma. Así no puede ser eterno en el pasado, y por lo tanto, tuvo que haber tenido un comienzo. «A pesar de que la inflación puede ser eterna en el futuro, no es posible hacer lo mismo, extendida indefinidamente hacia el pasado», afirman.

Tratan también de el modelo emergente del universo, mostrando que aunque pueda parecer estable desde el punto de vista clásico, es inestable desde el punto de vista de la mecánica cuántica. «Un modelo simple de universo emergente … no puede escapar del colapso cuántico.»

La conclusión es ineludible. «Ninguno de estos escenarios puede, en realidad, tener una pasado eterno», declaran Mithani y Vilenkin.

Dado que la evidencia observacional es que nuestro universo se está expandiendo, entonces también debe haber nacido en el pasado. Una profunda conclusión, aun partiendo del mismo que lideró primero la idea del big bang.


Ref: arxiv.org/abs/1204.4658 : Did The Universe Have A Beginning? [¿Tuvo el universo un principio?]


Parte II

Hoy en día, otro peso pesado del mundo de la cosmología entra en liza de un argumento adicional. Leonard Susskind, de la Universidad de Stanford, en California, dice que aunque el universo tuviese un principio, puede ser pensado como eterno para todos los propósitos prácticos.

Susskind es muy bueno ofreciendo una versión semi-popular de su argumento:

«Para ello, simplemente se imagina a Hilbertville, una uni-dimensional y semi-infinita ciudad, cuya frontera está en x = 0: La población es infinita y llena uniformemente el eje positivo x> 0: Cada ciudadano tiene un telescopio del mismo alcance limitado. Cada uno quiere saber si la ciudad tiene límites. Es obvio que sólo un número finito de ciudadanos puede ver la frontera x = 0. Para la infinita mayoría de la ciudad sólo vería que se extiende hasta el eje infinito negativo.

Por lo tanto, asumiendo que esto como normalidad, un ciudadano que no haya estudiado la situación, podría apostar de gran confianza que no se puede detectar un límite. Esta conclusión es independiente de la potencia de los telescopios, de tal que estén limitados.»

Él hablará sobre los diversos argumentos termodinámicos que sugieren que el universo no puede haber existido por siempre. En el fondo, es que el inevitable aumento de la entropía de el tiempo, asegura que un universo de eterno pasado, debería desde hace mucho tiempo haber perdido toda apariencia de orden. Y tal como podemos ver en lo que nos rodea, el universo no ha podido ser eterno en el pasado.

Terminando de esto: «Se puede concluir que hay un principio, pero en cualquier tipo de inflación cosmológica las fuertes probabilidades favorecen (infinitamente) el principio de estar tan lejos del pasado que redunda, de hecho, en menos infinito.»

Susskind es un gran tirador, uno de los fundadores de la teoría de cuerdas y uno de los pensadores más influyentes en este campo; sin embargo, es difícil estar de acuerdo de su afirmación de que este argumento representa el punto de vista opuesto a Mithani y Vilenkin.

Su argumento es equivalente a decir que el cosmos debió tener un comienzo, incluso en el caso que nos parezca eterno en el pasado, lo cual es bastante similar a la postura de Mithani y Vilenkin. La distinción que hace que Susskind, es que su atención se centra exclusivamente en las consecuencias prácticas de esto, a pesar de que lo que entiende por «práctico» no quede del todo claro.

Que el universo tuvo o no un principio es sumamente importante desde el punto de vista filosófico, tanto es así que, una respuesta definitiva puede tener consecuencias prácticas para la humanidad.

Pero quizás el verdadero significado de este debate está en otra parte. La necesidad de estar en desacuerdo frente a un inminente acuerdo, probablemente, nos diga más sobre la naturaleza de los cosmólogos que sobre el mismo cosmos.


Ref: arxiv.org/abs/1204.5385 : Was There a Beginning? [¿Hubo un principio?]


– Referencia de dos artículos: TechnologyReview.com, a 24/27 abril 2012
– Imagen 1) El universo observable. Imagen 2) el universo en expansión. Ambas imágenes de Wikipedia.

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6 comentarios en “LAS MATEMÁTICAS DEMUESTRAN QUE LOS MODELOS ACTUALES DEL UNIVERSO IMPLICAN QUE TUVO UN PRINCIPIO

  1. Las matemáticas son una sciencia exacta, en consecuencia tenemos que creer lo que nos demuestran. La verdad Maestro es que soy muy negada en esta materia siendo 100/100 de letras pero aunque no entienda tengo que ser objetiva, hay muchas cosas que no vemos ni entendemos pero no por eso dejan de ser.

  2. Cada noche, cuando termina la jornada laboral, te conectas a estos blogs y webs de pensamiento “alternativo”, tratando de encontrar una pista, un indicio que te ayude a comprender el signo de los tiempos.
    Sabes desde hace mucho tiempo que no piensas como los demás; Que ves las cosas de manera diferente. Te exiges más que a nadie, porque esperas algo más de la vida. Pero ese algo lo tienes que buscar en las pequeñas cosas, porque no terminas de ver el cambio que ansías.
    Así que aquí estás, cada noche, cuando termina tu jornada laboral, o cuando tienes un rato libre, quizá en fin de semana, o en la compañía de un buen café… Un rato para ti, que no sabes cómo emplear mejor que estando relajado y viendo noticias que no encontrarás en los medios de comunicación habituales y adulterados.
    Acudes a estos blogs porque, tengan una mayor o menor dósis de razón en sus planteamientos, al menos están menos contaminados que el resto de los “mass media”. Y, como sabes que eres diferente, quieres leer cosas distintas, pensar de manera heterodoxa… Pides tu ración de dignidad en forma de caracteres en una web que para muchos dice tonterías, sabiendo tú que posiblemente esas “tonterías” algún día pueden convertirse en una realidad sorprendente, aunque nos de miedo que se presente ante nuestros ojos.
    Pero nunca pasa nada.
    Sabes que este mundo tiene, bajo tu punto de vista, razones suficientes para saltar por los aires. Los datos, el sentido común y las pruebas que te rodean así lo dejan claro. Pero por alguna extraña razón que no alcanzas a comprender, no ocurre nada de aquello para lo que “algo” te está preparando.
    El Sol podría acabar con nuestro concepto de vida. Pero no ocurre nada.
    La virulencia y regularidad con la que la tierra mueve en forma de terremotos, es alarmante, y no obstante, el gran cambio no termina de ocurrir.
    La crisis económica es sistémica y afecta al planeta entero. Las nacionaes más fuertes y poderosas están colapsando financieramente y las cifras lejos de apaciguarse, empeoran a cada mes. Pero, tampoco el sistema materialista-capitalista y liberal que a todos nos está esclavizando, termina de caer.
    La política no sólo no te convence, sino que desconfías de ella y la temes a partes iguales.
    Sientes que el Sistema policial que nos rodea, en lugar de protegernos, está diseñado o ha virado de forma que ahora nos vigila e incluso nos amenaza. Cuando eras pequeño sabías que si te perdías debías acudir a un agente de policía en busca de ayuda. Ahora, si ves un coche de la policía cerca de tu vehículo, no sólo no te sientes más seguro sino que, como ciudadano, no quieres problemas, ni que te pongan una sanción porque sus sueldos aumentan en directa proporción a las multas que aplican a la ciudadanía.
    Y cada noche regresas a tu rincón de pseudoanonimato frente a tu ordenador (que no es nuevo, ni caro, pero que te da el apaño más que dignamente) y te relajas mientras ahí fuera se queda el ruído, la prisa y la ansiedad de quienes no entenderían jamás tu forma de pensar.
    Tienes tanto miedo de tener razón en tus teorías como de no tenerla.
    Si algún día te sales con la tuya y pasa algo de lo que crees que va a pasar, es que todo habrá cambiado para siempre, y no estás seguro de que lo que venga después sea nada agradable, ni seguro, ni placentero para los tuyos. Para los que te importan.
    De modo que, aunque sabes que en el fondo tienes razón en lo que piensas, no te atreves a querer llevarla porque el resultado final bien podría ser peor que la decadencia en la que vives.
    Pero miras a tu alrededor y sabes (o deseas) que un cambio se avecina. Aunque en muchas ocasiones el modelo agonizante se resiste a colapsar del todo e incluso parece dar señales de alta resistencia. Y pierdes la esperanza, y no sabes que pensar, y te vuelves a acostar otra noche más esperando que ese gran cambio se abra frente a ti, pero que no sea brusco (como si los grandes ciclos que se acaban lo hicieran de manera pausada alguna vez…).
    El caso es que de nuevo, otra noche más, revisas la “otra actualidad” que nos rodea y que no verás en el telediario de las 3 en la televisión de las masas. Y día a día, este 2012 que promete cambios de eras enteras, va pasando.
    Quieres que el peligro te quede lejos, a ti y a los tuyos, y es normal. Eres humano y amas a los que te aman.
    Pero al mismo tiempo deseas ese cambio; Ansías ese cambio; Necesitas ese cambio.
    No sabes cuánto tiempo más podrás aguantar en un mundo en el que has de pagar por respirar, por dormir bajo techo, por alimentarte y por curarte en caso de que enfermes.
    ¿Llegará ese cambio?… Respuestas hay para todos los gustos. Por eso miramos al firmamento en busca de alguna señal, alguna anomalía.
    Por eso analizamos la realidad con los ojos de quienes buscan algo que no se ve.
    Seguiremos esperando y mientras tanto volveremos a estas páginas, a estos foros y estas webs, a modo de investigadores personales en búsqueda de no sabemos muy bien qué.

    1. Estimado alquimistadelaverdad:
      Gracias por compartir y expresarte tan bien.
      si te parece esta tarde publicaré tu comentario junto a mi respuesta ya que me parece un tema de interés general que afecta a muchas personas sobre todo en este periodo en el que nos encontramos.
      Un saludo

  3. El universo y todo lo que en el existe,es obra del creador de los cielos y la tierra,el mayor científico ,el mayor arquitecto el Todopoderoso la fuerte explosion del big bang y su potente trueno,fue la VOZ DE DIOS creando los cielos y la tierra,el mayor MATEMATICO CREANDO SU OBRA PERFECTA.sean humildes en sus conocimientos para que puedan ver la grandeza del creador.

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