Un "Big Crunch" precedió a nuestro Universo...?

[RogerBacon]

Según las teorías aceptadas actualmente el Big Bang representa el comienzo de nuestro Universo.

En ese momento el espacio, el tiempo y toda la materia y energía fueron creadas.
Por eso no nos podemos preguntar qué hubo antes, porque no hubo un antes, pues el tiempo fue creado en ese momento.

En ese momento inicial los fenómenos cuánticos eran muy importantes y lamentablemente aún se dispone de una teoría cuántica de la gravedad que explique los fenómenos que allí se desataron, no solo respecto a la aceleración inicial sino al aumento de la expansión tal como hoy se puede observar.

Investigadores de Penn State University dirigidos por Abhay Ashtekar han podido calcular qué es lo que podría haber pasado “antes” del Big Bang usando ciertos cálculos en gravedad cuántica, particularmente la QLT ( teoría cuántica de bucles) que genera una solución a la incompatibilidad entre la Relatividad General y Física Cuántica.

Según ellos la Relatividad General puede usarse hasta poco después del Big Bang, pero se pueden hacer unas modificaciones de las ecuaciones de Einstein y usarlas para desarrollar un modelo que traza una ruta hasta un Universo similar al nuestro, pero ANTES del Big Bang.

Los resultados han sido publicados en Physical Review Letters.

Según este modelo, antes del Big Bang había un Universo en el límite extremo de su contracción con una geometría del espacio tiempo similar a la nuestra.
Las fuerzas gravitatorias habían previamente contraído ese Universo hasta alcanzar el punto en el que las propiedades cuánticas del espacio tiempo hacen que la gravedad se torne repulsiva en lugar de atractiva, produciendo una expansión, que sería nuestro Big Bang.

La idea de un Universo anterior al nuestro se ha propuesto con anterioridad, pero esta es la primera vez que se establece sistemáticamente a partir de las propiedades geométricas del espacio-tiempo, aquí tiene una estructura discreta, en lugar del continuo que se nos ofrece a nuestra intuición.

En los límites extremos de su contracción esta geometría continua del espacio tiempo es rasgada violentamente y la naturaleza cuántica de la geometría aparece dominante.
En ese momento la gravedad se torna repulsiva y permite al Universo en colapso rebotar, producir un nuevo Big Bang, e iniciar un nuevo Universo.


Roger

Ver mayores detalles en:
http://www.world-science.net/othernews/060514_bouncefrm.htm

[alshain]

El resultado es de gran relevancia para la gravitación cuántica de lazos (LQG - Loop Quantum Gravity) y la cosmología cuántia de lazos (LQC - Loop Quantum Cosmology) y se conoce hace ya varios años.

Ante la falta de datos experimentales que puedan verificar las teorías cuánticas de gravitación, la prueba de fuego de este modelo ha de ser la inclusión de inhomogeneidades para ver si es capaz de explicar la formación de estructuras materiales. Por el momento sólo se han considerado modelos completamente isótropos y homogeneos.

El resultado es, como bien mencionas, que hay una gravedad repulsiva a escala cuántica que produciría una expansión acelerada durante los primeros instantes del universo. Esto es notable, ya que una fase así (inflacionaria) se cree necesaria para solucionar gran cantidad de problemas que existirían sin ella. Usualmente en la teoría de la inflación esta fase se logra a través de la acción de un campo que viola una de las condiciones energéticas de la relatividad general. En este nuevo modelo esto no sería necesario.

No obstante, la teoría de la inflación también proporciona una explicación del orígen de las inhomogeneidades que dan lugar a las estructuras materiales. En este modelo esto no es posible por el momento. También está por ver si algo así es posible en absoluto, ya que no está todavía claro que la LQG sea una teoría consistente.

Por cierto, que hace poco Ashtekar y compañía obtuvieron un resultado algo similar, de extensión del espacio-tiempo clásico, para agujeros negros.

[alshain]

El artículo de prensa traducido al castellano en astroseti:
http://www.astroseti.org/vernew.php?codigo=2221