Una nueva investigación destaca un problema inquietante en las nociones de un universo cíclico que pasa por períodos infinitamente alternos de rápida expansión y contracción, conocidos como modelos de «universo de rebote».
Estos modelos de universo de rebote sugieren que el universo no tiene comienzo, lo que elimina la necesidad de una singularidad perturbadora antes del período inicial de rápida inflación, conocido como la gran explosión – Requerido según los modelos de ‘principio de los tiempos’.
Investigadores de la Universidad de Buffalo dicen que una receta de universo de rebote recientemente propuesta intenta abordar el problema de la entropía, una medida de energía inutilizable en un universo. Universo, que solo puede aumentar- sufre un problema que ha afectado a los modelos anteriores de inflación y deflación sin fin. Todavía necesito un comienzo.
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«La gente ha sugerido universos de rebote para hacer que el universo sea infinito en el pasado, pero lo que estamos mostrando es que uno de estos nuevos tipos de modelos no funciona», dijo el físico de la Universidad de Buffalo. dijo Will Kenny en un comunicado. (Se abre en una nueva pestaña) «En este nuevo tipo de modelo, que aborda problemas de entropía, incluso si el universo tuviera ciclos, todavía debe haber tenido un comienzo».
Esto significa que los defensores de los modelos periódicos del universo pueden tener que volver a la mesa de dibujo.
La principal teoría de los orígenes del universo se llama «inflación cósmica». Esto indica que antes de que comenzara el tiempo, toda la energía del universo estaba contenida en una singularidad, un punto infinitamente adimensional no descrito por las leyes de la física.
Esto terminó con un período de inflación rápida, el Big Bang, que vio cómo el universo se expandía y se enfriaba, lo que permitió que se formara la materia, primero átomos de hidrógeno, luego elementos más pesados y, finalmente, estrellas Y el galaxias.
El problema es que, si bien esta teoría es muy buena para describir el universo a medida que avanza desde milisegundos hasta la estructura cósmica que vemos hoy, después de unos 13.800 millones de años, no puede describir las condiciones de singularidad que existían antes de esto. La inflación ha comenzado. O incluso qué lo inició.
Este problema es eliminado por el universo apóstata porque si los períodos de inflación y colapso fueran infinitos, no habría comienzo y por lo tanto no habría necesidad de explicar lo que lo precedió. Esto haría que el universo sufriera una inflación similar a la sugerida por el modelo de inflación cósmica, pero luego «volvería» sobre sí mismo en una «gran crisis» de algún tipo.
Así, cada nuevo período de inflación partirá de los “desechos” de un período anterior de expansión y no de la exclusividad. Pero Kenny piensa que los universos apóstatas vienen con sus propios problemas únicos.
«Desafortunadamente, se sabe desde hace casi 100 años que estos modelos periódicos no funcionan porque el caos, o la entropía, se acumula en el universo con el tiempo, por lo que cada ciclo es diferente del anterior. No es realmente periódico», dice el investigador. dijo. «Un modelo cíclico moderno supera el problema de la acumulación de entropía al proponer que el universo expande un conjunto completo con cada ciclo, lo que debilita la entropía».
Kenny dijo que este nuevo modelo de universo en retroceso está tratando de extenderlo todo para deshacerse de las estructuras cósmicas como agujeros negros Devolviendo así el universo a su estado homogéneo original antes de que comience otro rebote.
«Hemos demostrado que al resolver el problema de la entropía, creas una situación en la que el universo debe tener un comienzo. Nuestra evidencia generalmente muestra que cualquier modelo cíclico que elimine la entropía mediante la expansión debe tener un comienzo», agregó, agregando que uno de rebote universo podría sobrevivir a esta evaluación. «Nuestra prueba no se aplica al modelo periódico propuesto por Roger Penrose, donde el universo se expande infinitamente en cada ciclo. Estamos trabajando en ello».
El colaborador keniano es Doctor en Física de la UB. Estudiante Nina Stein. Destacó el problema que tenía el dúo con un universo que rebota: «La idea de que hubo un punto en el tiempo antes de que no hubiera nada, y no había tiempo, nos molesta, y queremos saber qué había antes de eso, incluidos los científicos.
«Pero por lo que sabemos, en los modelos que abordan la entropía, debe haber un ‘comienzo’. Hay un punto en el que no hay respuesta a la pregunta: ¿Qué vino antes de eso?
Esto significa, por ahora, que el misterio que existía antes del universo y el tiempo mismo aún permanece y será debatido acaloradamente por los cosmólogos durante algún tiempo.
“Hay muchas razones para tener curiosidad sobre el universo primitivo, pero creo que mi favorita es la tendencia humana natural de querer saber qué vino antes”, dijo Stein. «En todas las culturas e historias, los humanos han contado historias sobre la creación, sobre ‘en el principio’. Siempre queremos saber de dónde venimos».
Los hallazgos de Kenny y Stein se analizan en un artículo de investigación publicado en la edición de junio de la revista. Revista de Cosmología y Astrofísica. (Se abre en una nueva pestaña)
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