El universo es finito, seg¨²n la ¨²ltima investigaci¨®n de Stephen Hawking

La ¨²ltima teor¨ªa sobre el origen del universo de Stephen Hawking, desarrollada en colaboraci¨®n con el profesor Thomas Hertog, de la universidad KU Leuven, ha sido publicada esta semana por el Journal of High-Energy Physics. La teor¨ªa, que fue aceptada para su publicaci¨®n antes de la muerte del f¨ªsico brit¨¢nico el pasado 14 de marzo, predice que el universo es finito y m¨¢s simple de lo que establecen los actuales estudios sobre el Big Bang, seg¨²n una nota difundida por el European Research Council (ERC), que apoya el trabajo de Hertog. La investigaci¨®n fue anunciada en julio del pasado a?o en una conferencia celebrada en Cambridge con motivo del 75 cumplea?os de Hawking.?

Las modernas teor¨ªas sit¨²an la creaci¨®n del universo en una breve explosi¨®n, durante una m¨ªnima fracci¨®n de segundo despu¨¦s del Big Bang, cuando el cosmos se expandi¨® r¨¢pidamente. Se cree que, una vez producida la inflaci¨®n, hay regiones que nunca han dejado de crecer y que, debido a los efectos cu¨¢nticos, este fen¨®meno es eterno. De acuerdo a esta tesis, seg¨²n la nota de el ERC, la parte observable de nuestro universo es una m¨ªnima porci¨®n donde el proceso ha terminado y se han formado estrellas y galaxias.

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"La teor¨ªa habitual de inflaci¨®n eterna predice que nuestro universo es como un infinito fractal [objeto geom¨¦trico cuya estructura b¨¢sica, fragmentada o aparentemente irregular, se repite a diferentes escalas] con un mosaico de diferentes peque?os universos separados por oc¨¦anos que crecen", afirm¨® Hawking en una entrevista el pasado oto?o. "Las leyes de la f¨ªsica y la qu¨ªmica pueden ser diferentes entre un universo y otro que, juntos, forman un multiverso. Pero nunca he sido un defensor del multiverso. Si la escala de los diferentes universos en el multiverso es grande o infinita, no se puede probar", a?adi¨®.

En la investigaci¨®n reci¨¦n publicada, Hawking y Hertog afirman que esta teor¨ªa de la expansi¨®n infinita es err¨®nea. ¡°El problema habitual con esta teor¨ªa es que asume la existencia de un universo de fondo que evoluciona de acuerdo a la teor¨ªa general de la relatividad de Einstein y trata los efectos cu¨¢nticos como peque?as fluctuaciones a su alrededor. Sin embargo, la din¨¢mica de la expansi¨®n eterna barre la separaci¨®n entre la f¨ªsica cu¨¢ntica y la clasica", afirma Hertog en la nota difundida por el ERC. ¡°Predecimos que nuestro universo, a gran escala, es razonablemente liso y globalmente finito. As¨ª que no es una estructura fractal", afirma Hawking en la investigaci¨®n publicada.

Hertog y Hawking utilizaron su nueva teor¨ªa para derivar predicciones m¨¢s fiables sobre la estructura global del unvierso. Sus resultados, si se confirman con nuevos trabajos, tendr¨¢n implicaciones para el paradigma del multiverso. "Nuestros hallazgos implican una significativa reducci¨®n del multiverso a una categor¨ªa mucho m¨¢s peque?a de posibles universos", defiende la ¨²ltima teor¨ªa de Hawking.

Hertog planea estudiar esta teor¨ªa a peque?as escalas que se hallen al alcance de la capacidad de nuestros telescopios espaciales. Cree que las ondas gravitacionales primordiales son las m¨¢s prometedoras v¨ªas de probar el modelo. La expansi¨®n del universo desde su origen significa que esas ondas gravitacionales tendr¨ªan una muy larga longitud de onda, fuera del alcance de nuestros actuales detectores LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Pero podr¨ªan ser detectadas por el previsto observatorio espacial europeo de ondas gravitacionales (LISA) o por futuros experimentos de mediciones del fondo de microondas c¨®smico. En 2014, Hertog fue becado con dos millones de euros por el ERC por sus cinco a?os de trabajo sobre Cosmolog¨ªa Hologr¨¢fica Cu¨¢ntica.