El universo podría haber surgido de la nada junto con un “gemelo antiuniverso”, donde el tiempo fluye en sentido contrario, en lugar de originarse a partir de una singularidad infinitamente densa y pequeña.
Esta es la teoría del físico Naman Kumar, del Instituto Indio de Tecnología de Gandhinagar, y de ser cierta, podría ofrecer nuevas perspectivas sobre enigmas como la materia oscura y la energía oscura.
“En mi modelo, planteo que nuestro universo no emergió de una singularidad clásica, sino que pasó por una fase euclidiana impulsada por la mecánica cuántica. La clave de esta hipótesis es que dos realidades —un universo y su antiuniverso reflejado en el tiempo— nacen simultáneamente”, explicó Kumar.
Numerosos modelos de origen del cosmos buscan evitar el complejo desafío que representa la singularidad inicial, un punto en el que las leyes de la física, tal como las conocemos, dejarían de aplicarse.
Los físicos teóricos James Hartle y Stephen Hawking, por ejemplo, propusieron que en lugar de tener un comienzo estricto como lo entenderíamos, el universo evolucionó a partir de un estado “sin límites” en el que el tiempo y el espacio estaban entrelazados.
En tanto, el físico ucraniano Alexander Vilenkin ha sugerido que el universo surgió espontáneamente de un estado de nada a través de un extraño fenómeno de mecánica cuántica conocido como efecto túnel cuántico. Sin embargo, según Kumar, ninguno de estos modelos explica del todo el nacimiento del universo tal como lo observamos ahora.
“Un elemento clave que falta en estos enfoques es la incorporación de un mecanismo que explique naturalmente un universo plano”, afirmó el físico.
EL ANTIUNIVERSO Y LA CREACIÓN CÓSMICA
En la cosmología clásica, la curvatura espacial desempeña un papel fundamental, pero las observaciones sugieren que nuestro universo es casi plano. Esta desconexión me llevó a considerar si otro ingrediente —en concreto, un potencial cuántico— podría asumir el papel normalmente reservado para la curvatura.
En el ámbito cuántico, explica el físico, cada partícula puede describirse mediante una función de onda que incluye tanto un potencial clásico como un potencial cuántico.
El uso de un potencial cuántico en lugar de la curvatura cósmica, dijo, permite una fase de expansión rápida al principio del universo que explicaría la planitud y uniformidad que vemos en el universo hoy. En el modelo de Kumar, la creación cósmica comienza con un llamado “instantón euclidiano”, una fase en la que el tiempo se comporta más como el espacio.
“Durante esta fase, el factor de escala del universo, que nos indica su tamaño, sigue un comportamiento similar al del coseno. Este comportamiento garantiza que el universo surja con un tamaño finito en el momento en que comienza el tiempo, evitando así las densidades infinitas asociadas con las singularidades”, explica.
PERFECCIONARÁ SU MODELO COSMOLÓGICO
De acuerdo con Kumar, su modelo de universo-antiuniverso tiene implicaciones que van más allá del mero nacimiento de nuestro universo, ya que puede arrojar nueva luz sobre varios enigmas cosmológicos de larga data.
Entre ellas se encuentran la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura, los misteriosos fenómenos ocultos que los físicos han propuesto para explicar, respectivamente, la rotación inesperadamente alta de las galaxias y la expansión acelerada del universo.
“El entrelazamiento cuántico entre el universo y su antiuniverso puede ser responsable del misterioso fenómeno de la energía oscura, que impulsa la expansión acelerada que observamos hoy”, apuntó Kumar.
Además, el proceso de creación simétrica podría proporcionar información sobre la naturaleza y la abundancia de la materia oscura, conectando potencialmente estos enigmas cósmicos con el nacimiento mismo del universo.
Con su estudio inicial completado, Kumar ahora está trabajando para perfeccionar su modelo cosmológico y explorar más a fondo sus implicaciones para la evolución del universo.
“El siguiente paso crucial es derivar predicciones comprobables a partir de este marco. Estoy trabajando para identificar señales sutiles —como patrones específicos en el fondo cósmico de microondas o en la estructura a gran escala del universo— que podrían validar el proceso de creación del universo-antiuniverso.”, explicó el físico. N
(Publicado en cooperación con Newsweek. Published in cooperation with Newsweek)
