jueves, 31 de marzo de 2011

Problemas sin solución del Big Bang. 3 El problema de la singularidad

El problema más antiguo y quizás más conocido de la Teoría del Big Bang es el de la singularidad. El primer instante del universo del Big Bang, en los que su densidad y temperatura eran infinitamente altas, es lo que los matemáticos conocen como singularidad. Esta situación se considera un fallo en la teoría es decir, las leyes de la física no eran como las conocemos, y por tanto no pueden aplicarse a este caso, lo que representa un serio inconveniente.

Además, la teoría postula la creación de toda la masa y la energía del universo de la nada en el primer instante de tiempo, lo que parece representar una violación extrema de la ley de conservación de la masa/energía.

Según la teoría del Big Bang, antes de ese instante, el espacio y el tiempo no existirían. Aunque para algunos, que mezclan sus ideas religiosas con la ciencia, esto sería visto como una interpretación razonable de sus creencias religiosas, para los demás el comienzo del espacio y el tiempo podría representar un grave problema.

Si hubiera habido un Big Bang, parecería que los acontecimientos durante el primer instante de tiempo implicarían la aceleración instantánea de una enorme cantidad de partículas (toda la masa) del universo a una velocidad relativista, algunas variantes de la Teoría del Big Bang postulan incluso velocidades muy por encima de la velocidad de la luz. Debido a que para acelerar una partícula hasta la velocidad de la luz sería necesaria una cantidad infinita de energía, entonces el Big Bang podría haber necesitado un tiempo infinito y una cantidad infinita de energía; todo eso por no hablar de la energía adicional que se requeriría para superar la atracción gravitatoria de la masa total del universo.

Se ha sugerido que este problema puede resolverse postulando un universo de energía neta cero, un universo donde existiría una energía cinética positiva, una energía potencial negativa y una energía Einsteniana equivalente a la masa del universo que sería igual y opuesta a la energía negativa de la gravedad. De alguna manera, si el universo fuera a colapsar en el futuro, como algunos creen, toda la energía que se gastó en el nacimiento y la expansión del universo, sería una energía prestada que sería devuelta algún día. Sin embargo, esto no representa una explicación adecuada para la fuente de la energía necesaria descrita antes.

Cabe señalar que esta explicación de energía neta cero no es razonable sino para un universo en colapso. Sin embargo, la evidencia observacional casi ha descartado esta posibilidad para el universo del Big Bang, lo cual añadiría otro problema al espinoso asunto de la energía neta cero. Para cualquier posibilidad del universo del Big Bang la idea de una energía neta cero parece ser un escenario poco realista.

Si bien la teoría inflacionaria afirma haber encontrado una solución al problema de la singularidad, necesita una enorme fluctuación cuántica de vacío y, según algunos, una enorme fuerza repulsiva. Sin embargo, la inflación no es más que una idea especulativa sin posibilidad alguna de ser verificada.

Continuará...
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Publicado en Odisea Cósmica
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2 comentarios:

Victor dijo...

Acabo de leer El Gran Diseño, de stephen hawking, y el cree, que las cosas no son así. El postula que si existió un big ban y que además, es explicable a través de la Teoría M.
Quien sabe, puede que esté muy equivocado, aunque no lo creo.

Galileo dijo...

De lo que he leído, se deduce que la teoría del Big Bang es errónea, todavía me quedan algunos capítulos de esta serie que dan argumentos de peso en contra del Big Bang.

Saludos