La inflaci¨®n c¨®smica

En 1981 Alan Guth propuso modificar la cosmolog¨ªa est¨¢ndar del big bang mediante el a?adido de una etapa cort¨ªsima (de menos de 10 elevado a menos 35 segundos) de expansi¨®n exponencial (inflaci¨®n) poco despu¨¦s del tiempo de Planck (10 elevado a menos 43 segundos). Esa inflaci¨®n resultar¨ªa de un campo gravitatorio repulsivo creado por un falso vac¨ªo en los campos de Higgs responsables de la ruptura de simetr¨ªa en la teor¨ªa de gran unificaci¨®n de Georgi y Glashow. Aunque esta teor¨ªa ha sido abandonada, pues no se han encontrado las desintegraciones de protones que predec¨ªa, y aunque el modelo inflacionario propuesto por Guth no funcionaba, pues conduc¨ªa a un universo mucho m¨¢s heterog¨¦neo que el actual, la idea misma de inflaci¨®n ha tenido un gran ¨¦xito social, ha estado de moda en los ¨²ltimos 15 a?os e incluso ha sido incorporada a los libros de texto.A pesar de ciertos esl¨®ganes sociologistas, ni la verdad ni la justificaci¨®n epist¨¦mica se reducen al consenso o a la moda. Aunque la cosmolog¨ªa inflacionaria se ha convertido en una industria que ya ha generado m¨¢s de 3.000 art¨ªculos cient¨ªficos y m¨¢s de 50 modelos distintos, todav¨ªa no sabemos si la inflaci¨®n tuvo lugar alguna vez fuera de la mente de sus proponentes.

La cosmolog¨ªa inflacionaria se presentaba inicialmente como una versi¨®n mejorada del modelo est¨¢ndar del big bang, pero en sus ¨²ltimas versiones (debidas sobre todo a Andrei Linde) postula un universo eterno y burbujeante incompatible con el big bang. Pretend¨ªa solucionar tres problemas: el de los monopolos, el de la uniformidad y el de la planitud. Las teor¨ªas de gran unificaci¨®n predec¨ªan que el final de la ruptura de simetr¨ªa traer¨ªa consigo numerosos defectos topol¨®gicos, como los monopolos magn¨¦ticos, que ser¨ªan tan numerosos y masivos, que constituir¨ªan casi toda la masa del universo. Pero los monopolos no se encuentran. Es el problema de los monopolos. La inflaci¨®n lo resuelve arroj¨¢ndolos fuera del universo observable. Si miramos a extremos opuestos del cielo podemos ver regiones cuyos conos de luz del pasado no se solapan, y que sin embargo son ahora uniformes, como muestra la radiaci¨®n c¨®smica de fondo. Si fueron heterog¨¦neos al principio, ?c¨®mo se uniformizaron, puesto que no pod¨ªan interactuar? La inflaci¨®n resuelve este problema creando todo el universo observable a partir de un solo volumen de horizonte. El par¨¢metro de densidad omega (el cociente de la densidad media del universo por la cr¨ªtica) fue en el pasado muy cercano a uno, es decir, la geometr¨ªa del espacio-tiempo es casi plana. ?Por qu¨¦? La inflaci¨®n habr¨ªa estirado tanto la eventual curvatura inicial que la habr¨ªa convertido en plana, como la superficie de un globo muy hinchado. De todos modos, el problema de los monopolos no existe en el modelo est¨¢ndar, y los problemas de la uniformidad y la planitud son meros problemas est¨¦ticos, desagrados por las condiciones iniciales.

La cosmolog¨ªa inflacionaria hac¨ªa una sola predicci¨®n robusta: el universo tiene que ser plano, omega tiene que ser uno. Sin embargo, todas las mediciones emp¨ªricas recientes parecen converger hacia un valor de omega = 0,2, lo que indicar¨ªa un universo abierto, de geometr¨ªa hiperb¨®lica. En vista de ello, toda una nueva generaci¨®n de modelos inflacionarios abiertos ha aparecido recientemente. Pero si la inflaci¨®n es insuficiente para aplanar el universo, tambi¨¦n lo es para uniformizarlo. Dentro de unos siete a?os dispondremos de mediciones mucho m¨¢s precisas de la radiaci¨®n c¨®smica de fondo, lo que nos permitir¨¢ quiz¨¢ poner a prueba las predicciones inflacionarias de las amplitudes de su espectro, aunque esas predicciones dependen de cada modelo y, cualesquiera que sean, se puede construir un modelo ad hoc que las predice.

La teor¨ªa inflacionaria no resuelve problemas serios del big bang, su apoyo emp¨ªrico es dudoso, y su capacidad para metamorfosearse en funci¨®n de los nuevos datos la inmuniza de modo inusitado. Quiz¨¢ la inflaci¨®n c¨®smica haya tenido lugar, pero no lo sabemos. Aunque fecunda como especulaci¨®n, a¨²n no merece ser admitida en el n¨²cleo est¨¢ndar de la cosmolog¨ªa actual