Interrogantes no resueltos del Big Bang

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BIG BANG

Es una certeza que tanto el modelo del Big bang estándar como el inflacionario, presentan serias dificultades no resueltas todavía. El primer problema se conoce como problema del horizonte, y consiste en la clara uniformidad a gran escala del Universo observado. Esta uniformidad se manifiesta especialmente en la radiación de fondo de microondas, residuo del instante del Big Bang que es totalmente uniforme con un error menor del 0,01 %.

En el modelo actual, el Universo evoluciona con excesiva rapidez, y no permite que esta uniformidad se logre a través de los procesos habituales por los que un sistema alcanza su equilibrio térmico. La clave está en que ninguna información o proceso físico puede propagarse más deprisa que la señal luminosa. Por tanto, para cualquier tiempo dado, existe una distancia máxima, conocida como distancia del horizonte, que nos indica hasta dónde puede haber llegado una señal luminosa desde el principio del Universo.

Así, en el primer segundo del Universo la distancia del horizonte sería de 300.000 km, pues este es el camino que puede recorrer la luz en un segundo. En la actualidad, cuando medimos la radiación de fondo procedente de dos regiones diametralmente opuestas del Universo, obtenemos valores prácticamente iguales. Sin embargo, cuando se emitió la radiación se encontraban separadas una distancia mayor que la distancia del horizonte. Dicho de otro modo: no podían intercambiar información. Parece pues lógico pensar que cada una de esas regiones emitió una cantidad de energía que no tenía por qué coincidir con la otra. Pues bien, ¿cómo explicar que ambas zonas evolucionen de modo que la radiación observada actualmente alcance valores similares?

Una explicación sencilla sería la de incluir la uniformidad en el conjunto de condiciones iniciales: el Universo es uniforme porque ya era uniforme en su origen. Parece que en el momento del Big Bang ya existia una clara planificación. Pero además este problema es especialmente grave pues resulta que uno de los hechos más sobresalientes del Universo observado, su uniformidad a gran escala, no encuentra explicación en el marco del modelo normal: debe incluirse como condición inicial. Hay claramente una falta de explicación, o dicho de otro modo la explicación se saldría del campo de las leyes de la ciencia.

Recordemos que cuando Lamatre formuló por primera vez la hipótesis del Big Bang, hoy universalmente aceptada, la reacción de Einstein, fue rechazarla, pues veía en ella una puerta abierta a una causa anterior de todo, es decir Dios. A pesar de que él era creyente, quería demostrar todo con pruebas exclusivamente científicas.

En palabras de uno de los más grandes fisico-matemáticos de estos ultimos tiempos, fallecido en Febrero de 2020, Freeman J. Dyson: “La ciencia y la religión son dos ventanas por las que la gente mira, tratando de entender el gran universo exterior, tratando de entender por qué estamos aquí. Las dos ventanas dan vistas diferentes, pero miran hacia el mismo universo. Ambas vistas son unilaterales, ninguna está completa. Ambos dejan de lado las características esenciales del mundo real. Y ambos son dignos de respeto.”

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