Tendencias21
Una nueva teoría científica cuestiona el origen del universo

Una nueva teoría científica cuestiona el origen del universo

Una nueva teoría científica demuestra que la singularidad del agujero negro no existe. Según este modelo, el universo en el que vivimos sería el resultado del colapso de un universo anterior.

Una nueva teoría científica cuestiona el origen del universo

Cuando las estrellas se colapsan, pueden crear agujeros negros que están presentes en todo el universo: son objetos misteriosos con un borde exterior llamado horizonte de eventos que lo atrapa todo, incluida la luz.

La teoría de la relatividad general de Einstein predijo que una vez que un objeto cae dentro de un horizonte de eventos, termina en el centro del agujero negro, llamado singularidad, donde se aplasta por completo.

En este punto de la singularidad, la atracción gravitatoria es infinita y todas las leyes conocidas de la física se rompen, incluida la teoría de Einstein. En las últimas décadas, los científicos han estado preguntándose si las singularidades realmente existen, mediante complejas ecuaciones matemáticas que hasta ahora no han logrado despejar la incógnita.

El profesor asociado del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad del Estado de Louisiana (LSU), Parampreet Singh, y sus colaboradores, han desarrollado nuevas ecuaciones matemáticas que van más allá de la teoría de la relatividad general de Einstein y superan su limitación clave: la singularidad central de agujeros negros. La investigación, publicada en Physical Review Letters y Physical Review D, ha sido destacada por los editores de la American Physical Society.

Gravedad cuántica de bucles

En la década de los 90,  los científicos desarrollaron una teoría llamada gravedad cuántica de bucles que combina las leyes de la física microscópica, o la mecánica cuántica, con la gravedad, lo que explica la dinámica del espacio y el tiempo. Las nuevas ecuaciones de estos autores describen los agujeros negros en la gravedad cuántica de bucle y demuestran que la singularidad del agujero negro no existe.

«En la teoría de Einstein, el espacio-tiempo es un tejido que puede dividirse tan pequeño como queramos. Esto es esencialmente la causa de la singularidad, donde el campo gravitatorio se vuelve infinito. En la gravedad cuántica de bucles, el tejido del espacio-tiempo tiene una estructura similar, que no se puede dividir más allá de la baldosa más pequeña. Mis colegas y yo hemos demostrado que este es el caso dentro de los agujeros negros y, por lo tanto, no hay singularidad», explica Singh en un comunicado.

En lugar de la singularidad, la gravedad cuántica de bucle predice un embudo hacia otra rama del espacio-tiempo. «Estas unidades de geometría tipo baldosas, llamadas ‘excitaciones cuánticas’, que resuelven el problema de la singularidad, son órdenes de magnitud más pequeñas de las que podemos detectar con la tecnología actual, pero tenemos ecuaciones matemáticas precisas que predicen su comportamiento», añade Abhay Ashtekar, otro de los investigadores, que es además es uno de los padres fundadores de la gravedad cuántica de bucles.

«En LSU, hemos estado desarrollando técnicas computacionales de vanguardia para extraer las consecuencias físicas de estas ecuaciones físicas mediante el uso de superordenadores, lo que nos acerca más a probar de manera confiable la gravedad cuántica», especifica Singh.

Fallo de Einstein

La teoría de Einstein falla no solo en el centro de los agujeros negros, sino también en explicar cómo se creó el universo a partir de la singularidad del Big Bang. Por lo tanto, hace una década, Ashtekar, Singh y sus colaboradores comenzaron a extender la física más allá del Big Bang e hicieron nuevas predicciones utilizando la gravedad cuántica de bucles. Usando las ecuaciones matemáticas y las técnicas computacionales de la gravedad cuántica de bucle, mostraron que el Big Bang es reemplazado por el «Big Bounce».

El Big Bounce (Gran Rebote) es un modelo científico relacionado con la formación del Universo conocido, según el cual el Big Bang fue el resultado del colapso de un universo anterior.​ Esto sugiere que podríamos estar viviendo en el primero de todos los universos, pero es posible que estemos viviendo en el universo número dos mil millones (o cualquiera de una secuencia infinita de universos).

Pero, el problema de superar la singularidad del agujero negro es excepcionalmente complejo, advierten los investigadores. «El destino de los agujeros negros en una teoría cuántica de la gravedad es, en mi opinión, el problema más importante en la física teórica», señala Jorge Pullin, profesor de física teórica de Horace Hearne en LSU, quien no formó parte de este estudio.

Referencias

Quantum Transfiguration of Kruskal Black Holes. Abhay Ashtekar, Javier Olmedo, and Parampreet Singh. Phys. Rev. Lett. 121, 241301. DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.241301

Quantum extension of the Kruskal spacetime. Abhay Ashtekar, Javier Olmedo, and Parampreet Singh. Phys. Rev. D 98, 126003. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.126003

RedacciónT21

8 comentarios

  • Esta teoría es filosófica y mecánicamente coherente. Felicitaciones a los autores. Los cálculos que la soportan deben ser el camino a seguir para obtener soporte hacia nuevos descubrimientos. Saludos.

  • Para mí los agujeros negros son «embudos», o especie de «desagües» que van a parar a otros Universos. Un problema de gradientes de densidades en que se unen unos Universos y otros. En todo esto hay asuntos de dimensionalidades. Nuestro Universo es uno más entre infinidad de otros Universos multidimensionales, que en conjunto forman un gran Universos.

    Pueden ver las fundamentaciones de mis teorías en mis perfiles de Facebook.

    Eric Escalona Aguado

  • El universo está en expansión. En algún instante por gravedad dejará de expandirse y comenzará a contraerse los agujeros negros absorberán las estrellas y por último los agujeros negros supermasivos se comerán a los agujeros negros menores y así hasta que quede un solo agujero supersupermasivo. Y de este único agujero negro final por gravedad excesiva se producirá un nuevo Big ban originando un nuevo universo y así seguirá en forma cíclica al infinito

  • El universo tiene un comienzo y un fin como todo lo que existe. Nace crece y muere para luego dar lugar a otro universo así hasta el infinito

  • Eso implica que las leyes actuales han de haber estado ahí siempre, antes de que el agujero negro que creó este nuevo universo hubo de haber ocurrido lo mismo, pero exactamente las teorías actuales que en mi opinión nos quedan miles de años por desarrollar deben de haber estado ahí hace muchos otros big bounce, pero quién o cómo o de dónde proceden esas leyes básicas? Y de donde procede la singularidad y la armonía de los números opuestos 3 y 6, dando a entender una singularidad como el 9? Las bases de la materia son geométricas.

RSS Lo último de Tendencias21

  • Una pequeña luna de Saturno parecida a la “Estrella de la Muerte” de Star Wars contiene un océano oculto 8 febrero, 2024
    Por debajo de la superficie repleta de cráteres de Mimas, una de las lunas más pequeñas de Saturno, se esconde un océano global de agua líquida de reciente formación. El satélite posee tan sólo unos 400 kilómetros de diámetro y presenta un notable parecido con la “Estrella de la Muerte”, una estación espacial imperial que […]
    Pablo Javier Piacente
  • Logran controlar un objeto virtual con la mente durante un sueño lúcido 8 febrero, 2024
    Un grupo de participantes en un nuevo estudio científico logró manejar un vehículo virtual a través de un avatar únicamente con su mente, mientras sus cerebros permanecían en la fase REM del sueño. Además de profundizar en los misterios de la consciencia humana, la innovación podría facilitar el acceso a nuevos desarrollos tecnológicos, como un […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un proyecto global trabaja para crear de forma colaborativa un cerebro robótico general 8 febrero, 2024
    El auge de la inteligencia artificial generativa impulsa un proyecto global que trabaja para crear un cerebro robótico general, capaz de generar androides como los que hemos visto hasta ahora solo en la ciencia ficción. Pero es cuestión de tiempo que convivamos con ellos en perfecta armonía. Ya no es una utopía.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • La IA está capacitada para resolver dilemas morales cuando conduce vehículos autónomos 8 febrero, 2024
    Los sistemas de IA muestran significativas similitudes éticas con las reacciones humanas ante dilemas morales, lo que los acreditan para conducir vehículos autónomos tal como lo harían las personas.
    Redacción T21
  • Los huracanes se están volviendo tan fuertes que ya no existen categorías para clasificarlos 7 febrero, 2024
    Cinco tormentas en la última década tuvieron velocidades de viento que pertenecen a una hipotética categoría 6 en la escala de huracanes Saffir-Simpson: el fenómeno obligaría a los científicos a crear una nueva clasificación, capaz de reflejar la virulencia de los huracanes en la actualidad. Las causas principales del fenómeno tienen su origen en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • Un asteroide habría explotado sobre la Antártida hace unos 2,5 millones de años 7 febrero, 2024
    Un asteroide se desintegró sobre el continente antártico hace aproximadamente 2,5 millones de años: la evidencia proviene de un análisis químico de más de 100 pequeños trozos de roca extraterrestre, que se han preservado dentro de las enormes capas de hielo. Hasta el momento, solo se conocen otros dos eventos de explosiones aéreas antiguas en […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean la primera niña de inteligencia artificial del mundo 7 febrero, 2024
    La primera niña IA del mundo ha sido creada por científicos chinos, que la han dotado de emociones e intelecto y de la capacidad de aprender de forma autónoma. Se comporta como si tuviera tres o cuatro años y representa un avance significativo para el campo de la inteligencia artificial general.
    Redacción T21
  • Oponerse a la regulación de los pesticidas no es la solución al problema de los agricultores 7 febrero, 2024
    Los agricultores que se movilizan en España y Europa se oponen con firmeza a las nuevas regulaciones europeas en materia de pesticidas, lo que representa una amenaza mayor para la salud pública que tener una central nuclear al lado de casa: estos químicos han costado miles de vidas y enfermos crónicos, al tiempo que han […]
    Eduardo Costas | Catedrático de la UCM y Académico de Farmacia
  • El arte existió antes del surgimiento de los humanos modernos 6 febrero, 2024
    Nuevas investigaciones sugieren que nuestros parientes humanos arcaicos, como los neandertales, ya contaban con las capacidades cognitivas para desarrollar arte: el hallazgo de ejemplos cada vez más antiguos de expresión artística en el registro arqueológico confirmaría esta hipótesis. Sin embargo, aún se discute si estas manifestaciones creativas pueden catalogarse como arte.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una nueva supertierra que podría ser un mundo habitable 6 febrero, 2024
    Un planeta extrasolar del tipo supertierra, denominado TOI-715 b y aproximadamente una vez y media más ancho que la Tierra, podría ser capaz de albergar vida: orbita dentro de la zona habitable de una enana roja, a escasa distancia de nuestro planeta. Además, podría estar acompañado de otro cuerpo planetario, con un tamaño casi idéntico al […]
    Pablo Javier Piacente