¿Adiós, teoría de cuerdas? Un nuevo modelo del Universo explica lo inexplicable

La ciencia moderna vive una época dorada en la investigación del Universo. Y muy pronto, nuestras concepciones tradicionales sobre la estructura del cosmos podrían cambiar radicalmente gracias a las últimas observaciones.
Los telescopios más potentes del mundo han descubierto que el espacio cósmico, hasta las distancias más lejanas observables, se muestra extraordinariamente ordenado. Al mismo tiempo, los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones no han encontrado ninguna desviación de las leyes físicas conocidas cuando los científicos investigaron las partículas más diminutas de la materia.

La comunidad científica no esperaba estos resultados. Las teorías dominantes, que combinan la teoría de cuerdas y el concepto de inflación cósmica, predecían una imagen completamente diferente del universo, más compleja y enredada.

El aparato matemático de la teoría de cuerdas impresiona por su complejidad, pero aún no ha llevado a ninguna predicción confirmada experimentalmente. La mayor dificultad radica en que esta teoría requiere dimensiones espaciales adicionales, que según los teóricos, deberían estar plegadas a tamaños microscópicos.

En la década de 1980, los científicos propusieron la teoría de la inflación cósmica para explicar por qué el Universo observable es tan homogéneo. Según esta teoría, el cosmos, inicialmente pequeño y heterogéneo, experimentó una rápida expansión en sus primeras etapas, lo que llevó a su uniformidad.

Los defensores de este modelo señalan que es capaz de explicar por qué surgieron pequeñas diferencias en la densidad de la materia en el Universo temprano. Posteriormente, estas áreas de alta densidad se convirtieron en galaxias debido a la acción de la gravedad.

Durante los últimos treinta años, los científicos han medido cuidadosamente cómo variaba la densidad de la materia en distintas partes del cosmos. Han analizado la radiación de fondo cósmico de microondas, una especie de eco del Big Bang, y han estudiado la distribución de las galaxias en el espacio tridimensional.

Además, según la teoría inflacionaria, deberían existir en el Universo ondas gravitacionales de longitud de onda larga, que serían oscilaciones en la estructura del espacio-tiempo. Si se lograra detectarlas, esto sería una prueba concluyente de la validez del modelo. Sin embargo, a pesar de la creciente precisión de los instrumentos, estas ondas siguen sin dejar rastro.

Los físicos Latham Boyle y su colega han desarrollado un enfoque completamente nuevo. Su teoría no necesita ni las matemáticas de la teoría de cuerdas ni el escenario inflacionario.

Los investigadores propusieron ver el momento del Big Bang como un "espejo" cósmico en el tiempo. En un lado de este límite está nuestro Universo, y en el otro, su reflejo, donde el tiempo fluye en dirección contraria.

El nuevo modelo resuelve elegantemente un antiguo enigma: ¿por qué predomina la materia sobre la antimateria en el Universo? En nuestra parte del cosmos, dominan las partículas normales, mientras que en el reflejo predominan las antipartículas.

La teoría también ofrece una respuesta inesperada al misterio de la materia oscura: podría estar compuesta de neutrinos pesados de giro derecho. A diferencia de los neutrinos ligeros de giro izquierdo conocidos por la ciencia, estas partículas apenas interactúan con la materia común y se manifiestan solo a través de la gravedad.

Según los cálculos, uno de los tres tipos conocidos de neutrinos debería ser completamente sin masa. Actualmente, esta hipótesis se está probando al observar cómo la gravedad agrupa la materia en amplios estudios de galaxias.

Los autores de la nueva teoría aplicaron a escalas cosmológicas el concepto de entropía, basándose en el estudio de Stephen Hawking sobre la termodinámica de los agujeros negros. Los cálculos mostraron que un Universo con entropía máxima debería ser plano y expandirse aceleradamente.

Los físicos también explicaron cómo surgieron las diferencias iniciales en la densidad de la materia sin recurrir a la teoría inflacionaria. Demostraron que un campo cuántico de dimensión cero puede crear precisamente las fluctuaciones que observamos en el cosmos real.

Aunque los resultados son prometedores, los científicos subrayan que aún es necesario verificar cuán consistente es matemáticamente y físicamente realista el nuevo modelo. Sin embargo, ya es evidente que diferentes caminos pueden conducir a la comprensión de las leyes fundamentales del universo.