Unos físicos están cerca de resolver uno de los mayores misterios del universo y de la Teoría del Big Bang
Los científicos afirman que la gravedad cuántica podría ser un factor clave para resolver las discrepancias sobre la constante de Hubble.
Por Caroline Delbert
17/06/2024
En una investigación publicada a principios de este año, físicos de la Universidad de Hyderabad (India) afirman estar en vías de resolver uno de los mayores problemas pendientes del universo. Desde que Edwin Hubble se dio cuenta de que el universo está siempre en expansión hace casi 100 años, los científicos han utilizado la "constante de Hubble" en cálculos a prácticamente todas las escalas del universo. Pero hoy en día, las estimaciones de la constante de Hubble no siempre coinciden, con una diferencia de hasta el 10 por ciento entre cálculos realizados con métodos diferentes. (Cuando alguien en la NASA confunde metros y yardas y pierde una nave espacial entera, eso no es ni siquiera una desviación completa del 10 por ciento).
El artículo aparece en la revista Classical and Quantum Gravity. La revista tiene un "focus issue", que se actualiza periódicamente, dedicado específicamente a esta tensión en las mediciones, y los editores explican allí el problema: los científicos no pueden asegurar que las diferentes constantes de Hubble medidas sean realmente diferentes, y no sólo cuestiones de observación o calibración.
Pero los autores del nuevo artículo, el físico P.K. Suresh y su compañera de investigación (a la que sólo se refiere como Anupama B.) afirman que la mayoría de las mediciones realizadas actualmente son fiables. La instrumentación no deja de mejorar: todos hemos visto, por ejemplo, esas fotos de los planetas lejanos con calidad de póster que han marcado una generación. Si las mediciones a nivel local y lejano son correctas, entonces falta algo.
Es aquí donde se introduce la gravedad cuántica como posible factor. Esta variable -que, para ser sinceros, es otro enigmático "marcador de posición" en cierto modo- podría cerrar la brecha en las observaciones de la constante de Hubble. Esto se debe a que, como proponen los autores, la gravedad cuántica podría haber afectado a la tasa de cambio a la que se expandió el universo. Cuando una constante puede tener una tasa de cambio variable, es fácil entender por qué los investigadores tienden a abandonar la etiqueta de "constante" y en su lugar denominan a la fatcor simplemente H0, H1, etc. para designar qué versión de la medida está en juego.
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Los investigadores explican que durante la inflación -el rápido crecimiento del universo inmediatamente después del Big Bang- es posible que no existiera una zona de inflación única y uniforme. En su lugar, cada vez más científicos teorizan en torno a la idea de una inflación "multicampo". La idea surgió para explicar otra discrepancia en las mediciones: el número de partículas en determinados lugares o momentos, en comparación con la enorme velocidad de la inflación en general.
Si una teoría puede ayudar a explicar una laguna en nuestras ecuaciones codificadas sobre cómo funciona la inflación, tiene sentido probar esa teoría para encontrar otras piezas que faltan. Estos investigadores utilizaron lo que se denomina modelo inflacionario híbrido, que describe dos campos: uno que se infla y otro que se desplaza como una cascada. Al tener en cuenta la gravedad cuántica, descubrieron que eran capaces de reconciliar H0 -la actual constante de Hubble- tanto con H1 (durante la inflación) como con HT (durante la transición de fase). Una sola ecuación ajustada con un parámetro para la gravedad cuántica podría dibujar una curva que incluyera los tres puntos de datos.
Los investigadores afirman que para resolver la tensión de Hubble también hay que establecer y validar el modelo de inflación vinculado a ella. La cosmología se enfrenta a retos únicos, incluida la cuestión pendiente de la propia gravedad cuántica. Por eso, intentar apostar por un modelo específico como éste implica elegir y estabilizar otras variables que quizá no se comprendan bien o no tengan consenso... todavía.
Sin embargo, según explicó Suresh a Live Science, eso no puede impedir que los investigadores sigan avanzando. "Nuestra ecuación no tiene por qué dar cuenta de todo", dijo Suresh, "pero eso no nos impide probar experimentalmente la gravedad cuántica o sus efectos".
CAROLINE DELBERT
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Caroline Delbert is a writer, avid reader, and contributing editor at Pop Mech. She's also an enthusiast of just about everything. Her favorite topics include nuclear energy, cosmology, math of everyday things, and the philosophy of it all.
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