The Universe Will Never End – Comenzó con el Big Bang hace 13.800 millones de años, cuando el universo era pequeño, caliente y denso. En menos de una billonésima de una billonésima de segundo, la ubicación exacta del universo se ha expandido a más de mil millones de veces su tamaño original a través de un proceso llamado “inflación cosmológica”.
Luego viene la “salida elegante” cuando la inflación se detiene. El universo se expande y se enfría constantemente, pero a un ritmo muy lento. Durante los siguientes 380.000 años, el universo era tan denso que ni siquiera la luz podía atravesarlo: el espacio es un plasma extremadamente caliente y opaco de partículas dispersas. Cuando las cosas se enfriaron lo suficiente como para que se formaran los primeros átomos de hidrógeno, el universo rápidamente se volvió transparente. La radiación explotó en todas las direcciones y el universo estuvo a punto de convertirse en el bulto que vemos hoy, con vastas extensiones de espacio vacío llenas de montones de partículas, polvo, estrellas, agujeros negros, galaxias, radiación y otras formas de radiación. Materia y energía .
The Universe Will Never End
Eventualmente, según algunos modelos, estos cúmulos de materia se alejarán tanto que desaparecerán lentamente. El universo se convertiría en una sopa fría y uniforme de fotones individuales.
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Quizás el Big Bang fue más un “Gran Rebote”, un punto de inflexión en un ciclo continuo de contracción y expansión. O podría ser más como un punto de reflexión, una imagen especular de nuestro universo que se extiende hacia “el otro lado”, donde la antimateria reemplaza a la materia y el tiempo fluye hacia atrás. (Incluso puede haber un “espejo tuyo” que refleje cómo es la vida en este lado).
Quizás el Big Bang fue más que un ‘Gran Rebote’, un punto de inflexión en un ciclo continuo de contracción y expansión.
O el Big Bang puede haber sido un punto de transición en un universo que siempre se ha expandido y siempre se expandirá. Todas estas teorías se encuentran fuera de la cosmología convencional, pero todas cuentan con el apoyo de científicos influyentes.
Un número creciente de teorías en competencia sugiere que es hora de abandonar la idea de que el Big Bang marcó el comienzo del espacio y el tiempo. Y en realidad puede ser el final.
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“Tengo que admitir que nunca me ha gustado la inflación”, dice Neil Turok, ex director del Perimeter Institute for Theoretical Physics en Waterloo, Canadá.
“El paradigma inflacionario ha fallado”, dijo Paul Steinhardt, profesor de ciencias Albert Einstein en la Universidad de Princeton y defensor del modelo Great Bounce.
“Siempre he pensado en la inflación como una teoría muy artificial”, dijo Roger Penrose, profesor emérito de matemáticas de Rouse Ball en la Universidad de Oxford. “La razón principal por la que no murió al nacer es porque es lo único que la gente puede pensar en términos de lo que llaman la ‘escala invariante de las fluctuaciones en la temperatura de fondo de microondas cósmica’.
El fondo cósmico de microondas (o “CMB”) ha sido un factor importante en todos los modelos del universo desde que se observó por primera vez en 1965. Es la radiación ambiental más débil detectada en cualquier parte del universo desde que se originó. Cuando el universo se volvió transparente a la radiación por primera vez.
How Space Time Will Never End
El CMB es la principal fuente de información sobre cómo era el universo primitivo. Es un misterio aterrador incluso para los físicos. En todas las direcciones en las que los científicos apuntan los radiotelescopios, el CMB se ve similar, incluso en regiones que es poco probable que hayan interactuado entre sí en algún momento de los 13.800 millones de años de historia del universo.
“La temperatura del CMB es similar en lados opuestos del cielo, y es posible que estas partes del cielo nunca hayan experimentado una interacción accidental”, dijo la cosmóloga Katie Mack de la Universidad Estatal de Carolina del Norte. “Algo debe haber conectado las dos regiones del universo en el pasado. Algo tiene que decir que esta parte del cielo tiene la misma temperatura que la otra parte del cielo.
Sin algún mecanismo para igualar la temperatura en el universo observable, los científicos esperarían ver una gran variación entre regiones.
La inflación proporciona una forma de resolver este llamado “problema de paridad”. Con períodos de expansión frenética que expandieron el universo tan rápidamente que casi todo terminó fuera de las regiones que podemos ver e interactuar. Nuestro universo observable se expandió desde una pequeña región homogénea dentro de este lío primordial primordial, formando un CMB uniforme. Más allá de lo que podemos ver, otras regiones pueden verse muy diferentes.
The Evolution Of The Universe
“La inflación es algo que tiene suficiente apoyo de los datos que podemos suponer que es el valor predeterminado”, dijo Mack. “Eso es lo que enseño en mi clase. Pero siempre digo que no sabemos con certeza si esto está sucediendo. Pero parece ajustarse bastante bien a los datos, y eso es probablemente lo que dice la mayoría de la gente”.
Pero siempre hay fallas en la teoría. Cabe señalar que no existe un mecanismo definitivo para desencadenar la expansión inflacionaria ni una explicación comprobable de cómo se llega a un buen final. Una de las ideas presentadas por los inflacionistas es que existen partículas teóricas llamadas “campos de inflación” que impulsan la inflación y luego se descomponen en las partículas que vemos a nuestro alrededor hoy.
Pero incluso con tales ajustes, las predicciones de inflación no se han cumplido, al menos hasta ahora. La teoría dice que el espacio-tiempo debe haber sido deformado por ondas gravitacionales primordiales que rebotaron a través del universo con el Big Bang. Pero aunque se han detectado algunos tipos de ondas gravitacionales, aún no se han encontrado ondas fundamentales que respalden la teoría.
La física cuántica también lleva la teoría de la inflación a un territorio muy caótico. Una rara fluctuación cuántica hace que la inflación se divida en un número infinito de gotas con propiedades muy diferentes: un “multiverso” que contiene literalmente todos los resultados posibles.
Does Outer Space End
“La teoría no es concluyente en absoluto”, dice Steinhardt. “Solo se puede decir que el universo observable podría ser de esta manera o de aquella, o cualquier otra posibilidad que puedas imaginar, dependiendo de dónde estemos en el multiverso. No se coloca nada fuera que sea físicamente perceptible.
Steinhardt, uno de los arquitectos originales de la teoría inflacionaria, finalmente se hartó de la falta de previsibilidad y volatilidad.
“¿Realmente tenemos que imaginar que hay un número infinito de universos desordenados que nunca hemos visto y nunca veremos, para explicar un universo simple y sorprendentemente suave?” Preguntó. “Dije que no. Tendremos que pensar en una idea mejor”.
El problema puede estar relacionado con el propio Big Bang y la idea de que el espacio y el tiempo tuvieron un comienzo.
What Does The Future Of The Universe Hold?
La teoría del Big Bounce es consistente con la imagen del Big Bang de un universo denso y caliente hace 13.800 millones de años que comenzó a expandirse y enfriarse. Sin embargo, más que ser el comienzo del espacio y el tiempo, fue un momento de transición de una fase anterior en la que el espacio se estaba contrayendo.
Con el reflejo en lugar de la explosión, dijo Steinhardt, las partes distantes del universo habrían tenido suficiente tiempo para interactuar entre sí y formar un solo universo etéreo en el que las fuentes de radiación CMB habrían tenido la oportunidad de crecer.
“Y si han ocurrido reflejos en nuestro pasado, ¿por qué no hay más?” dijo Steinhart. “En ese caso, tiene sentido que tengamos uno en nuestro futuro. Nuestro universo en expansión podría comenzar a encogerse, volver a este estado más denso y comenzar el ciclo de despolarización nuevamente”.
Steinhardt y Turok trabajaron juntos en algunas de las primeras versiones del modelo Big Bounce, en las que el universo resulta ser tan pequeño que la física cuántica supera a la física clásica, lo que hace que sus predicciones sean inciertas. Pero recientemente, otra colega de Steinhardt, Anna Ijjas, desarrolló un modelo en el que el universo nunca se hizo tan pequeño como para que la física cuántica llegara a dominar.
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“Es una idea notablemente conservadora, que se describe mediante ecuaciones clásicas todo el tiempo”, dice Steinhardt. “La inflación dice que hay un multiverso, que hay infinitas posibilidades para que exista el universo, y que simplemente vivimos en un universo que es suave y plano. Es posible, pero no probable. Este modelo Big Bounce dice que The El universo debería ser así.
Neil Turok también ha explorado otra vía para una alternativa más simple a la teoría inflacionaria, el “universo espejo”. Predice que otro universo, dominado por la antimateria pero gobernado por las mismas leyes de la física, se está expandiendo hacia el otro lado del Big Bang, una especie de “antiuniverso”, por así decirlo.
“Una cosa que aprendí de los últimos 30 años de observación es que el universo es muy simple”, dijo. “A gran escala, no caóticamente. no es accidental. Es muy organizado y regular y requiere muy pocos números para describirlo todo.
Con esto en mente, Turok no ve lugar para multiversos, dimensiones superiores o nuevas partículas, lo que vemos cuando miramos al cielo. Mirror Universe los ofrece todos, y tal vez rompa algunos de ellos también
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