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Modelo cosmológico sin Big Bang

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Modelo cosmológico sin Big Bang


Publican en ArXiv un nuevo modelo cosmológico que explica la aceleración cosmológica. Según su autor, en este modelo no se necesita un Big Bang.
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Contraste entre el modelo y datos de supernovas. Fuente: Wun-Yi Shu.
No es sencillo explicar el origen, evolución y fin de todo el Cosmos, quizás incluso no contemos con toda la información necesaria para resolver todos los misterios acerca de este tema. Cuando ya creíamos que teníamos un buen modelo cosmológico, la aparición a finales de los noventa de los resultados de supernovas Ia hizo replantearnos lo que sabíamos, pues contradecía lo que creíamos saber del Universo. Según esos datos la expansión del Universo se está acelerando cada vez más. Se ha culpado de este efecto a algo que se ha denominado energía oscura, aunque aquí “oscura” significa que no sabemos cuál es su naturaleza. El espacio estaría todo lleno de energía oscura que daría cuenta de más del 70% de toda la masa-energía del Cosmos. Según algunos, el precio a pagar por llenar el espacio de esta energía es que según se crea más espacio con la expansión se crea más energía y, por tanto, la energía no se conserva. 
Desde entonces algunas voces se alzan en contra de este misticismo y aseguran que la constante cosmológica puede explicar perfectamente este efecto de aceleración cosmológica. Según ellos no es más que un prejuicio dotar de misterio a algo que puede ser tan natural como la velocidad de la luz, o la constante de gravitación universal. La constante cosmológica sería simplemente una presión o “gravedad negativa” dependiente de la cantidad de espacio. A más expansión, más espacio, y por tanto, mayor efecto de la constante cosmológica.
Otra manera de solucionar el dilema es decir que la Relatividad General no es buena para describir el Universo y que necesita ser modificada. También se puede intentar crear un nuevo modelo cosmológico que de cuenta de esas observaciones.
Ahora, Wun-Yi Shu, de la Universidad Nacional Tsing Hua de Taiwan, propone una explicación a esta aceleración anómala sin necesidad de introducir una constante cosmológica en la Relatividad General y niega la necesidad de la energía oscura. Según este o estos modelos, la velocidad de la luz y la constante gravitacional G no son constantes, sino que varían según evoluciona el Universo, el tiempo no tiene un principio ni un fin, la sección espacial del universo es una esfera tridimensional y el Universo experimenta fases de aceleración y desaceleración. Además, uno de sus modelos puede ponerse a prueba frente a los datos de supernovas de tipo Ia verificándose así sus predicciones.
Según Shu el tiempo y el espacio no son entidades independientes, sino que pueden convertirse uno en otro. En su formulación de la geometría del espacio tiempo, la velocidad de la luz es simplemente el factor de conversión entre los dos. De manera similar, masa y tamaño son intercambiables de una manera que el factor de conversión depende tanto de la constante de gravitación G como de la velocidad de la luz, que no necesitan ser constantes.
Así que según el Universo se expande, la masa y el tiempo se convierten en tamaño y espacio y lo contrario cuando se contrae.
El Universo según este modelo no tendría ni principio ni fin y sufriría una serie de expansiones y contracciones. En este modelo no hay singularidades.
Obviamente todo esto suena, como mínimo, muy raro. La libertad con la que se formulan modelos cosmológicos está limita por los datos observacionales (si además nos olvidamos de la navaja de Occam). Es decir, podemos fácilmente crear modelos no realistas si no tenemos cuidado. Consciente de ello, Shu ha contrastado su modelo con los datos de supernovas de tipo Ia (ver gráfica). El modelo parece encajar muy bien con los datos de distancia, luminosidad y corrimiento al rojo de esas supernovas. La aceleración que experimentamos puede ser explicada, por tanto, por el modelo de Shu.
Según Shu se puede mantener la conservación de la energía, pero a costa de introducir las novedades antes comentadas, que son, como mínimo, osadas.
Sin embargo, el mayor problema de este modelo es que no explica la existencia y las propiedades del fondo cósmico de microondas, que es una prueba clara de la existencia del Big Bang.
Quizás sea interesante la explicación de la aceleración cosmológica y la preservación de la conservación de la energía, pero el precio de una velocidad de la luz no constante es difícil de aceptar, así como también son difíciles de aceptar nuevos fenómenos acerca de la relaciones intercambiables entre masa, espacio y tiempo, aunque sean atractivos. Es de suponer que Shu sigue trabajando en estas ideas tratando de mejorarlas y aunque no parezca que sus modelos sean publicados en revistas científicas de prestigio todavía. Puede que algunas de sus ideas puedan ser empleadas con más éxito en otros modelos.
Quizás los límites están en nuestra imaginación.
Hay algo que los modelos cosmológicos con infinito pasado no parecen explicar. En un cosmos con flecha del tiempo, ¿cómo puede haber un presente si el pasado es infinito? ¿Como podemos llegar a un momento dado sin antes haber recorrido una infinidad de tiempo? Dotar al Cosmos de un origen del tiempo resuelve este problema.
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Thalia