Desde el punto de vista de la Física Clásica, hablar de "antes del Big Bang"
es una situación carente de sentido, siendo rigurosos.
Al igual que considerando un universo infinito, preguntarse sobre
qué hay más allá no tiene sentido.
El motivo es que el tiempo y el espacio fueron creados en el mismo momento del Big Bang y, todo lo concerniente al mismo, tiene sentido a partir de ese punto.
Hawking el que ponía el símil de vivir dentro de un globo.
Si vivimos en su interior, y todo nuestro mundo está dentro, podemos decir
que fuera del globo existe "no-globo" sea lo que sea eso.
Podemos estar en el centro del globo pero,
movamos a donde nos movamos, nos alejaremos de él.
No tiene sentido considerar un "radio negativo" porque tal situación está indefinida.
El problema de suponer un instante anterior al inicial es más conceptual que otra cosa.
Así que paremos un poco la rigurosidad matemática y supongamos que, en efecto,
tiene sentido considerar un tiempo anterior al Big Bang.
Después de todo, casi todo el mundo que intenta imaginárselo, supone la existencia de una especie de habitación infinita con una pequeña pelota que eventualmente estalla y produce todo lo que hay en el universo.
Si pudiéramos contar con esa perspectiva privilegiada estaría todo resuelto,
pero no olvidemos que tenemos que explicarlo todo desde dentro de esa pelota,
y no es fácil.
Para la Física moderna supone un desafío enorme llegar a explicar lo que ocurrió
desde el instante 0 hasta la actualidad.
A mucha gente le sorprende que se afirme con rotundidad que podemos saber lo que ocurrió entre segundos (y esos 34 órdenes de magnitud son los mismos que separan el tamaño
de un protón del radio del universo) después de la Gran Explosión y el instante actual.
La razón de esta precisión es que según nuestros modelos actuales, las fuerzas fundamentales de la naturaleza estaban unidas en una sóla antes de ese instante.
Y como la Física aún no ha llegado a la unificación de las cuatro fuerzas,
no podemos hacer otra cosa que describir el universo desde que dichas fuerzas están,
al menos en parte, separadas.
Y la culpable de ello es la gravedad.
No obstante, dejamos el tema de la unificación para una próxima entrada.
Volviendo sobre la pregunta inicial.
¿Qué hubo antes?
Hasta hace bien poco, preguntarse sobre lo ocurrido en o antes del Big Bang
era considerado una cuestión casi religiosa.
La Relatividad General cuando llega al instante t = 0 comienza a arrojar resultados absurdos:
aparecen ceros, infinitos y errores por todas partes
y por tanto desde un punto de vista científico la pregunta carece de sentido.
Pero en los últimos años una teoría emergente llamada Gravedad Cuántica de Bucles
(Loop Quantum Gravity - LQG) sugiere la posibilidad de una especie de "rebote cuántico"
en el cual nuestro universo provendría del colapso previo de otro universo.
Desde luego que, responder a cómo era aquel universo escaparía a nuestro entendimiento.
Ahora, los físicos Alejandro Corichi de la Universidad Nacional Autónoma de México
y Parampreet Singh del Perimeter Institute for Theoretical Physics en Ontario
han desarrollado un modelo LQG simplificado que da una intrigante respuesta:
un universo pre-Big Bang podría parecerse mucho al nuestro.
Su estudio aparecerá en la próxima Physical Review Letters.
En palabras de Singh:
La importancia de este punto de vista es que responde
a qué ocurrió en el universo antes del Big Bang.
El misterio ha envuelto hasta ahora a todos los modelos que pretendían acercarse a la singularidad del Big Bang, donde o bien tenemos una especie de espuma cuántica o un espaciotiempo clásico.
Si hay esa espuma cuántica no podemos hablar de espaciotiempo, definir el tiempo, etc.
Nuestro estudio muestra que el universo anterior es tan clásico como el nuestro.
El descubrimiento se basa en investigaciones anteriores, con algunas diferencias importantes. El año pasado, el físico Martin Bojowald utilizó una versión simplificada de la LQG
para mostrar que el universo "al otro lado" podría haber existido.
Sin embargo, aunque el modelo es matemáticamente correcto,
no es posible corroborarlo experimentalmente en el universo actual,
ya que nada se preserva al pasar de un estado a otro.
Bojowald describió esto como una especie de "amnesia cósmica".
Pero Corichi y Singh han modificado la versión simplificada de la LQG un poco más aproximando una ecuación clave llamada restricción cuántica.
Utilizando su versión, llamada sLQG, los investigadores mostraron que las fluctuaciones relativas del volumen y el momento en el universo previo se conservan
en el paso de uno a otro.
Esto significa que el universo gemelo tendría las mismas leyes de la Física y,
en particular, la misma noción del tiempo que en el nuestro.
Esto significa que en nuestro universo actual, unos 13.740 millones de años después del "rebote", podrían haberse compartido muchas de las propiedades del universo anterior.
En este sentido, nuestro universo sería el reflejo del anterior,
siendo el Big Bang el lugar donde se encuentra el espejo.
El universo anterior, todaslas características genereales eran las mismas
Su dinámica seguiría las mismas ecuaciones, las ecuaciones de Einstein,
cuando el universo era grande.
Nuestro modelo predice que esto ocurriría cuando el universo era unas 100 veces mayor
a la escala de Planck (N. del T: eso es unos metros).
Incluso la materia contenida sería la misma y tendría la misma evolución.
Mientras el universo anterior se contraía, parecería como si mirásemos el nuestro
caminar atrás en el tiempo.
Especificamente, Corichi y Singh calcularon que el cambio en las fluctuaciones relativas a través del rebote es menor de ,
un número que es incluso más pequeño para universos mayores a 1 megaparsec
(nuestro universo actual tiene entre 3000 y 6000 megaparsecs de tamaño).
Como explicaron los investigadores, tener un gemelo idéntico no significa necesariamente que cada acontecimiento individual sea idéntico también.
Es decir, no implica la existencia de otro yo en algún punto que vivió los mismos acontecimientos en su vida que cada uno ahora.
Si uno fuera capaz de estudiar las propiedades microscópicas con un microscopio muy potente - un experimento de ultra altas energías que permitiese ver a la escala de Planck - uno podría ver diferencias en determinadas cantidades, tal y como en un gemelo observamos diferentes huellas en los dedos, o uno tiene una muela que el otro no tiene, o distinto ADN.
Tal y como Singh explica, existen muchas preguntas esperando conocer detalles
del posible pre-universo.
El mayor desafío es saber cuales de esas propiedades sobreviven al cambio cuando consideramos situaciones más complicadas.
Por ejemplo, nos gustaría saber acerca de ciertas estructuras en el preuniverso, como las galaxias, dejarían algún tipo de huella en el siguiente y eso conllevaría estructuras idénticas
o tan sólo parecidas.
Podría ocurrir que en el universo previo las galaxias se formaran de otra manera,
por lo que habría una distribución de galaxias diferente.
Seremos capaces de responder a esta pregunta cuando entendamos
estos modelos completamente.
Por último, el modelo de Corichi y Singh podría incluso explicarnos
cómo será nuestro universo en un futuro.
Dependiendo de cómo nuestro presente se vea acelerado - que es lo que en última instancia determina su destino - cabría la posibilidad de que una generalizaciónd el modelo predijese
un nuevo colapso en nuestro universo.
Este universo tendría muchos rebotes de una configuración a otra.
Sería incluso posible que universos de las distintas etapas fueran idénticos.
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