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La matemática inestable de un universo desconocido

Publicado: 2013-03-10

Escribe Modesto Montoya

(Presidente de la Academia Nuclear del Perú)

Con la producción del bosón de Higgs (conocida como la partícula dios), se ha intensificado las investigaciones teóricas sobre la composición y la evolución del universo. Los físicos no se ponen de acuerdo sobre el tema, sobre todo en este periodo de la historia en el que, gracias a las nuevas tecnologías, lo permanente es el descubrimiento de nuevos fenómenos y el planteamiento de nuevas teorías cosmológicas.

En 1915, Albert Einstein propuso la teoría de la relatividad general, la que describía un universo compuesto de masas que se atraían entre sí, y que curvaban la trayectoria de la luz. Esto equivalía a curvar el espacio. Si la masa de un cuerpo es suficientemente elevada, éste será un agujero negro, que absorberá todo lo que se le acerque, incluso si de una estrella se tratara.

Las soluciones de las ecuaciones de la teoría de la relatividad general, correspondían a un universo inestable, el que podía expandirse o comprimirse. Estas soluciones no estaban de acuerdo con la visión que se tenía del universo cuando Einstein propuso su teoría. Para lograr soluciones que correspondieran a un universo estático, Einstein introdujo, en sus ecuaciones iniciales, un término llamado constante cosmológica.

En 1929, Edwin Hubble, observando el alejamiento de las estrellas, planteó la hipótesis de un universo en expansión. Cuando se enteró sobre la expansión de universo, Albert Einstein dijo que, al haber modificado sus ecuaciones iniciales, cometió el peor error de su vida científica.

A fines del siglo XX, cuando se observó que el universo no sólo se estaba expandiendo, sino que su expansión se acelera, se planteó la existencia de una energía oscura, hasta ahora no detectada. También se descubrió que en el universo hay regiones en la que las estrellas giran más rápido que la calculada a partir de la masa observable. Este anormalidad fue atribuida a la existencia de materia oscura, que no se podía detectar.

También han surgido teorías que plantean la existencia de universos similares al nuestro, que surgen del mismo vacío primordial. Algunos dicen que en el universo hay burbujas de las que pueden surgir grandes explosiones que darían lugar a otros universos.

Ahora, el descubrimiento del bosón de Higgs y la medición de su masa, añade información sobre la composición del universo. La densidad de energía, la masa del universo y, por ende, la constante cosmológica, deben ser recalculadas. Los resultados de los experimentos que se realizan en el mundo subatómico, en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) de Suiza, están obligando a encontrar ecuaciones que den cuenta de un nuevo universo, que incluya a las nuevas partículas descubiertas. Las nuevas ecuaciones pueden cambiar radicalmente las ideas que se tiene del cosmos.

Basados en cálculos de la masa del bosón de Higgs, algunos parecen obtener una constante cosmológica que corresponde a un universo que colapsará en cien mil de millones de años. Si eso ocurriera, hace rato que la Tierra ya habrá sido invadido por el gas liberado por el Sol. Se calcula que, en unos 5 000 años, el Sol perderá gran parte de la masa, la que, por ahora, gracias a su intensa gravedad, tiene confinado gas de hidrógeno con un régimen de fusión nuclear, la que genera la energía que emite al universo del que formamos parte.


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Modesto Montoya

Los fìsicos tratan de dilucidar si existe o no la partícula dios. Buscan saber qué hay más allá de la masa visible y de la energía que puede


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