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El problema del origen del universo

Antecedentes

Año 1660: Galileo Galilei hace los primeros ensayos sobre la gravedad.

Año 1687: Isaac Newton describe la gravedad como una fuerza que provoca la atracción de las masas.

Años 1907-1915: Albert Einstein describe la gravedad como la curvatura del espacio tiempo (relatividad general).

Año 1929: Edwin Hubble descubre la expansión del universo.

Año 1969: Penrose y Hawking demuestran el big bang.

El enigma del origen del universo

En 1974 Stephen Hawking  descubre que, al agotarse su ciclo vital, las estrellas colapsan por acción de la gravedad, siempre que tengan masa suficiente. La materia se transforma en una masa de densidad infinita, en la que el espacio y el tiempo dejan de existir, dando origen a un agujero negro. La gravedad es tan fuerte en ellos que nada puede escapar, ni siquiera la luz. Esto es lo que los físicos denominan singularidad. Como el universo surgió a partir de otra singularidad (el big bang), el descubrimiento de Hawking hizo pensar a los cosmólogos que lograrían  reconstruir la historia del universo hasta el segundo cero.

El problema surgió cuando se intentaba describir una singularidad con las fórmulas de la teoría de la relatividad, válidas para definir el universo actual. La solución se ha tratado de encontrar en una “teoría cuántica de la gravedad”. A mediados de los años 80, Schwarz y Green exponen lo que a su juicio son errores anteriores en el tratamiento que en las ecuaciones se les daba a las partículas elementales de la materia. Ellos opinaron que las partículas debían ser tratadas en dichas ecuaciones como fragmentos de hilos y no como puntos. Es la “teoría de cuerdas” comenzada a elaborar diez años antes. Los dos físicos añadieron a sus fórmulas seis dimensiones espaciales y crearon con ello un espacio de diez dimensiones. Lo más novedoso de esta teoría fue la aparición de una partícula nueva, el gravitón, la partícula que transporta la fuerza gravitatoria. Los modelos matemáticos que desarrollaron la teoría de cuerdas divergieron en cinco teorías diferentes. Witten, en 1995, descubrió que las cinco teorías eran variedades de un sistema de fórmulas superior, al que denominó “teoría M” que parecía, por fin, la teoría unificadora. Esta teoría también se denomina “teoría de membranas”. Hawking opina que de esta teoría puede derivarse un modelo que permita reflejar correctamente las observaciones actuales. Por el contrario, el profesor Zeh insiste en que la teoría no tiene ninguna relación con la física empírica que describe la naturaleza.

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