?De d¨®nde sali¨® la materia que dio origen al Big Bang?

No sabemos de d¨®nde sali¨® la materia que dio origen al Big Bang. Lo que se considera el modelo del Big Bang que explica la evoluci¨®n de nuestro universo y lo que observamos hoy en d¨ªa no consiguen explicar justo el inicio del cosmos. ?Por qu¨¦ es as¨ª? Pues porque la descripci¨®n est¨¢ basada en las ecuaciones de la relatividad general que explican las interacciones gravitatorias. Es decir, explican por qu¨¦ se expande el cosmos. Pero es una descripci¨®n cl¨¢sica, esa expansi¨®n del universo depende de su contenido de materia y energ¨ªa. Como sabr¨¢s, en la descripci¨®n relativista, la energ¨ªa y la materia son conceptos intercambiables. Lo que ocurre es que el resto de las interacciones entre part¨ªculas, cuando nos vamos a distancias muy peque?as, s¨ª tienen una descripci¨®n cu¨¢ntica, pero la gravedad no la tiene.

As¨ª que debido a esa falta de descripci¨®n cu¨¢ntica de la gravedad, cuando nos vamos acercando a ese instante inicial en el que todo est¨¢ ah¨ª en un volumen muy peque?o, muy caliente, muy denso y muy cerca del tiempo igual a 0 ¡ªque es lo mismo que decir muy cerca de la singularidad inicial¡ª, pensamos que los efectos cu¨¢nticos de la gravedad tienen que desempe?ar un papel, pero no hay todav¨ªa ninguna teor¨ªa que lo describa.

Lo que asume el modelo del Big Bang es que lo que vemos hoy, toda la estructura del universo formada por las part¨ªculas fundamentales, estaba ya desde el principio. Lo que no tenemos es la respuesta a tu pregunta, de d¨®nde vienen. Lo desconocemos. Lo que s¨ª sabemos es que estaban ah¨ª, por lo que al hacer los modelos del origen del universo, las ponemos ah¨ª. Pero no tenemos ninguna teor¨ªa que nos explique de d¨®nde salieron. Lo que s¨ª existen son distintas alternativas hipot¨¦ticas para explicarlo. Una de ellas es que el universo sea c¨ªclico sin principio ni fin. Pero esto no son teor¨ªas, son algunas ideas que se han propuesto.

El problema para saber lo que ocurri¨® en ese momento inicial del universo es que estamos limitados a la hora de observarlo. Con la tecnolog¨ªa de la que disponemos en la actualidad todav¨ªa no tenemos acceso, ni directo, ni indirecto, a esos instantes iniciales. Por eso tampoco somos capaces de elaborar una teor¨ªa que pueda describir ese momento inicial y esa singularidad y, por lo tanto, que nos permita saber de d¨®nde sali¨® la materia que estaba ah¨ª en ese primer instante. Pensamos que las correcciones cu¨¢nticas de la gravedad son las que van a tener un papel importante para explicarlo, pero desconocemos todav¨ªa cu¨¢les son esas correcciones cu¨¢nticas de la gravedad.

Pero lo cierto es que poco a poco nos acercamos m¨¢s a ese momento, as¨ª que es de suponer que llegar¨¢ un d¨ªa en el que seamos capaces de describirlo. Por ejemplo, el telescopio espacial James Webb, que se lanz¨® hace dos a?os, est¨¢ dando ahora much¨ªsima informaci¨®n sobre los instantes iniciales en los que se empezaron a formar las estrellas. Aunque parezca mentira, a esa parte de la evoluci¨®n de nuestro universo no ten¨ªamos acceso hasta ahora. Con observaciones directas, lo m¨¢s atr¨¢s que podemos llegar es al momento en que se desacopl¨® el fondo de radiaci¨®n de microondas. Y ahora, desde hace varios a?os, lo que tenemos son las observaciones de las ondas gravitacionales.

Con estas observaciones, de momento se ha visto la colisi¨®n de agujeros negros. Pero si las correcciones cu¨¢nticas de la gravedad o a alg¨²n otro fen¨®meno como un cierto periodo de inflaci¨®n que tambi¨¦n asumimos que tuvo lugar en ese primer instante dieron lugar a ondas gravitacionales, el objetivo es poder observarlas, lo que nos dar¨ªa una visi¨®n de ese primer instante. Esto no va a ocurrir en un futuro muy pr¨®ximo, pero la ciencia es as¨ª, nos planteamos las preguntas adecuadas y buscamos las respuestas. As¨ª que es posible que en alg¨²n momento s¨ª podamos contestar a tu pregunta.

Mar Bastero Gil es catedr¨¢tica e investigadora del Grupo de F¨ªsica Te¨®rica de Altas Energ¨ªas (FTAE) de la Universidad de Granada.

Pregunta enviada por Alfredo Javier Navarro Cort¨¦s

Coordinaci¨®n y redacci¨®n: Victoria Toro

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