La última teoría de Stephen Hawking
El profesor Stephen Hawking falleció el 14 de marzo. Antes de morir, él y su colega el profesor Thomas Hertog trabajaron en una teoría sobre lo que le sucede al universo después del Big Bang. La idea se presentó por primera vez el año pasado en Cambridge, durante la celebración del 75º cumpleaños de Hawking, y ahora se ha publicado en el Journal of High Energy Physics.
Esta teoría adopta una idea ampliamente discutida: la inflación eterna. Después del Big Bang, el universo experimentó por unos instantes un período de expansión extremadamente acelerada denominado inflación cósmica. En la hipótesis de la inflación eterna, los científicos han sugerido que la mayor parte del universo continuará experimentando esta inflación y algunas áreas, como el universo visible, son en realidad las excepciones a la regla.
Hawking y Hertog no están de acuerdo con el enfoque estándar. "El problema con la explicación habitual de la inflación eterna es que asume un universo de antecedentes existente que evoluciona de acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein y trata los efectos cuánticos como pequeñas fluctuaciones en torno a esto", dijo el profesor Hertog, de KU Leuven, en un comunicado. "Sin embargo, la dinámica de la inflación eterna borra la separación entre la física clásica y cuántica. Como consecuencia, la teoría de Einstein se rompe en la inflación eterna".
La inflación eterna también crea un multiverso a partir del Big Bang. Todas las regiones donde la inflación cósmica se detuvo se convierten en universos de bolsillo que tienen un volumen fractal, una región que es demasiado detallada para ser tridimensional pero que no posee la característica de un cosmos cuatridimensional. "Predecimos que nuestro universo, en las escalas más grandes, es razonablemente liso y globalmente finito. Entonces no es una estructura fractal ", dijo el profesor Hawking en una entrevista antes de su muerte.
"La teoría habitual de la inflación eterna predice que globalmente nuestro universo es como un fractal infinito, con un mosaico de diferentes universos de bolsillo, separados por un océano inflado". "Las leyes locales de la física y la química pueden diferir de un universo de bolsillo a otro, que juntos formarían un multiverso. Pero nunca he sido un fan del multiverso. Si la escala de los diferentes universos en el multiverso es grande o infinita, la teoría no puede ser probado".
Hawking y Hertog abordaron la inflación eterna de una manera diferente. Utilizaron la teoría de cuerdas, una de las formas posibles de reconciliar la relatividad y la física cuántica, y también usaron el principio holográfico. Esto indica que toda la información de nuestro universo 3D se puede codificar en una esfera 2D en su límite. Armados con ellos, los científicos pudieron ajustar la inflación eterna, convirtiéndola en un estado sin tiempo, lo que crea una pequeña gama de universos posibles sin multiverso fractal complicado. Y además de eso, podría ser comprobable.
Hertog ahora está buscando la implicación de su interpretación de inflación eterna en escalas más pequeñas. Él espera que nuestros telescopios puedan ver algunas de las consecuencias de la teoría en el cosmos. Las ondas gravitacionales se consideran un candidato particularmente interesante y podrían proporcionar información crucial en las próximas décadas que confirme o refute la teoría de la inflación eterna.
