Científicos se toman muy en serio la inquietante posibilidad de que el Universo esté dentro de un devorador de materia
Es una inquietante posibilidad que, sin embargo, algunos científicos se están tomando muy en serio. La idea de que todo nuestro Universo podría estar dentro de un agujero negro es una conclusión que se basa en una modificación de las ecuaciones de la relatividad general de Einstein, esas que explican, entre otras cosas, lo que sucede en el interior de uno de estos devoradores espaciales de materia.
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A partir de un detallado análisis del movimiento de las partículas que entran en un agujero negro, Nikodem Poplawski, de la Universidad de Indiana, ha llegado a la conclusión de que, en realidad, existe todo un universo dentro de cada agujero negro. Su teoría acaba de publicarse en Physics Letters y ha sido recogida por New Scientist.
“Pudiera ser -dice Poplawski- que los grandes agujeros negros que hay en en centro de la Vía Láctea y de otras galaxias sean, en realidad, puentes hacia otros universos”. Si la hipótesis se revela correcta, nada nos impide pensar que también el universo en que vivimos se encuentra, en realidad, dentro de un agujero negro.
Según las teorías de Einstein, en el interior de cada agujero negro existe una “singularidad”, una región de espacio en la que la densidad de la materia tiende a infinito. La enorme fuerza de gravedad de ese condensado ultradenso de materia es tal, que ni siquiera la luz puede escapar de él. Por eso, para nosotros esos objetos son “negros”, porque no emiten luz y no podemos verlos, ni obtener, en teoría, ninguna clase de información procedente de su interior.
Sin embargo, y dado que nunca ha podido comprobarse directamente, la Física no tiene del todo claro lo que es realmente una singularidad. ¿Un simple punto de densidad infinita o una especie de irregularidad matemática? Por desgracia, igual que la materia misma, también todas nuestras ecuaciones se “rompen” cuando intentan explicar lo que sucede dentro de un agujero negro.
La propiedad de la «torsión»
Pero una sutil modificación en las ecuaciones originales de Einstein puede dar unos resultados completamente distintos. Y eso es precisamente lo que ha hecho Poplawski. Para su análisis, el científico se basó en la variante Einstein- Cartan- Kibble- Sciama (más conocida por las iniciales de los cuatro investigadores, ECKS). A diferencia de las ecuaciones de Einstein, el modelo ECKS tiene en cuenta el espín (o momento angular) de las partículas elementales. Lo que permite calcular una propiedad de la geometría del espacio tiempo que los físicos llaman “torsión”.
Cuando la densidad de la materia alcanza proporciones enormes dentro de un agujero negro (del orden de 10 elevado a 50 kg por metro cúbico), la torsión se manifiesta como una fuerza que se opone a la gravedad, lo que impide a la materia seguir comprimiéndose indefinidamente en pos de la densidad infinita. Lo que significa, en pocas palabras, que no hay singularidad. En su lugar, asegura Poplawski, la materia “rebota” y empieza de nuevo a expandirse.
Con estas premisas, el científico ha aplicado ahora sus ideas para realizar un modelo del comportamiento del espacio-tiempo dentro de un agujero negro en el instante en que éste empieza a “rebotar”. Se podría entender el fenómeno pensando en lo que sucede cuando ejercemos presión sobre un muelle: al soltarlo, rebota con fuerza y vuelve a estirtarse.
De la misma forma, opina Poplawski, al principio la gravedad es más fuerte que la fuerza repulsiva de torsión, y por lo tanto empieza a comprimir la materia; pero la repulsión se va haciendo cada vez más y más fuerte hasta que la materia deja de colapsar y rebota, expandiéndose de nuevo.
En otro universo
Los cálculos del físico muestran que el espacio-tiempo en el interior de un agujero negro se expande cerca de 1,4 veces su tamaño mínimo en apenas 10 elevado a -46 segundos, lo que es una cantidad inimaginablemente corta de tiempo (uno partido por uno y 46 ceros). Y es, según Poplawski, precisamente este rapidísimo rebote lo que dio origen a la expansión del universo que podemos observar en la actualidad.
Pero, ¿cómo podemos saber si efectivamente estamos o no viviendo dentro de un agujero negro? Si Poplawski tuviera razón, ninguno de nosotros estaría viviendo dentro de lo que consideramos “nuestro” universo, sino en el interior de un agujero negro que estáría en “otro” universo diferente. Y para comprobarlo no tenemos más que medir si existe una “dirección preferida” en nuestro propio universo.
Un agujero negro en rotación, en efecto, transmite una parte de su espín al espacio-tiempo que hay en su interior, lo que conlleva una violación de la simetría que une el espacio con el tiempo. Y se da la circunstancia de que, en lo que consideramos como nuestro universo, esa rotura de simetría ha dejado una pista: la forma en que los neutrinos oscilan entre sus formas de materia y de antimateria.
¿Demasiado retorcido? Puede ser, pero desde luego la idea sirve para obtener algunas respuestas que hasta ahora nos estaban vedadas. Sólo el futuro, y nuevas investigaciones, nos dirán si Poplawski tiene, o no, razón.
¿Y si nunca hubiera habido un Big Bang?
Un nuevo modelo describe un Universo infinito, sin principio ni final, que rompe con la teoría clásica sobre nuestros orígenes
La teoría del Big Bang está tan extendida como el fenómeno al que hace referencia, pero puede existir una alternativa. El investigador Wun-Yi Shu, de la Universidad Nacional Tsing Hua en Taiwán, sugiere un nuevo modelo para explicar el Universo en el que no hay ni un origen ni un final. Según esta teoría del infinito, que sugiere que la masa, el espacio y el tiempo se relacionan de forma diferente a como ahora consideran los científicos, la gran explosión que, según el consenso científico, originó todas las cosas, nunca llegó a producirse.
En un estudio publicado en arXiv.org, Shu explica que el nuevo modelo responde a una nueva perspectiva sobre algunos de los conceptos básicos que se utilizan en astrofísica, como son el tiempo, el espacio, la masa y la longitud. En su propuesta, bastante difícil de entender para la gran mayoría de los mortales que no tenemos un título en Física o en Astronomía, el tiempo y el espacio se pueden convertir el uno en el otro, y la velocidad de la luz es el factor de conversión entre ambas. Como el Universo se expande, el tiempo se transforma en el espacio, y la masa, en longitud. A medida que el Universo se contrae, ocurre lo contrario.
En resumen, la propuesta de Shu tiene cuatro características distintivas. La primera es que la velocidad de la luz y la gravitación no son constantes, sino que varían con la evolución del Universo. En segundo lugar, el tiempo no tiene principio ni fin, es decir, que ni estalló el Big Bang ni se producirá nunca un Big Crunch (el Gran Colapso, una teoría que predice que el Universo irá frenándose poco a poco comprimiéndose hasta que todos sus elementos vuelvan al punto original, destruyendo toda la materia en un único punto de energía). Punto tercero: la sección espacial del Universo es de tres dimensiones curvadas en una cuarta, lo que descarta una geometría plana o hiperboloide, y por último, existen fases de aceleración y desaceleración.
La idea, además de complicada puede parecer arriesgada, pero Shu asegura que sus datos encajan perfectamente con las observaciones realizadas por los astrónomos en la Tierra. Para entender el funcionamiento del Cosmos, su teoría no necesita de la energía oscura, una misteriosa fuerza que, según los científicos, componen el 74% del Universo y cuya existencia es discutida por algunos investigadores. Sin embargo, tiene un punto flaco, y es que sus ideas no pueden explicar la existencia de fondo cósmico de microondas, que se supone la evidencia más sólida de los restos del Big Bang.
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