Astrónomos del Vaticano: Nuevo aporte para comprender el Big Bang

9:00 p.m. | 9 abr 24 (OAV/VTN).- Entender los primeros momentos del universo representa uno de los mayores desafíos científicos a lo largo de los tiempos. Dos sacerdotes y cosmólogos del Observatorio Astronómico del Vaticano han presentado un desarrollo en ese ámbito, con un nuevo método matemático para comprender la teoría del Big Bang. El estudio se enfoca en las leyes físicas protagonistas de ese momento y el análisis de la gravedad a escalas muy pequeñas. El reciente artículo, publicado en el European Physical Journal C, es un avance a una herramienta que ellos mismos presentaron en el 2022.

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Un “truco matemático”, así lo han llamado. Lo cual va más allá de los límites trazados por Einstein con su Teoría de la Relatividad para explicar cómo llegó a existir el universo. El padre jesuita Gabriele Gionti y don Matteo Galaverni, de la diócesis de Reggio Emilia-Guastalla, son dos cosmólogos del Observatorio Astronómico de la Santa Sede (Specola Vaticana) que, según un comunicado del Observatorio Vaticano, “han avanzado aún más en el desarrollo de un nuevo método matemático para entender el Big Bang“.

En un artículo de 2022 publicado en la prestigiosa revista Physical Review D, presentaron “una nueva herramienta matemática prometedora para comprender los primeros momentos del universo”, ahora ha aparecido un nuevo artículo en el European Physical Journal C que aborda la cuestión de las preguntas que aún se hacen los estudiosos sobre las leyes físicas que gobernaron ese momento primordial y sobre la física de la gravedad a escalas muy pequeñas.

Ideas generales

La detección de ondas gravitacionales y otras mediciones cosmológicas confirman que la teoría de la gravedad de Albert Einstein, conocida como “Relatividad General”, es la física correcta para describir la estructura a gran escala del Universo actual. La idea de la gravedad es muy antigua. Aristóteles teorizó que la razón por la que una piedra cae al suelo es que posee “gravedad” o “pesadez”, una tendencia natural y constante a moverse hacia el centro del universo. Isaac Newton teorizó que la caída de la piedra está determinada por una fuerza “gravitatoria” presente entre todos los objetos con masa, incluida la piedra y la Tierra.

Según la teoría de Einstein, el movimiento de la piedra es el resultado de una deformación del espacio y el tiempo producida por la masa de la Tierra. La teoría de la gravedad de Einstein ha superado las pruebas experimentales y es capaz de explicar fenómenos observados que la teoría de Newton no puede explicar. Sin embargo, persisten interrogantes sobre las leyes físicas de los primeros instantes del Universo y la física de la gravedad a escalas muy pequeñas.

Muchos investigadores han propuesto teorías que combinan la gravedad con la mecánica cuántica (la física que se aplica a las escalas más pequeñas). Estas teorías de la gravedad alternativas o modificadas sugieren que la gravedad podría comportarse de forma diferente a lo que predice la Relatividad General, incluso en lo que respecta a la estructura a gran escala del Universo. Estas teorías también se invocan para intentar explicar la misteriosa “materia oscura” y la “energía oscura” que, según los astrónomos y cosmólogos, constituyen la inmensa mayoría del Universo observable, pero de las que aún se sabe poco. Sin embargo, la comunidad científica está dividida sobre estas teorías.

“Mapear” la solución

En su nuevo trabajo, “Sobre la equivalencia canónica entre los marcos de Jordan y Einstein”, el padre Gionti y el padre Galaverni demuestran que pueden transformar o “mapear” la solución de un problema físico a partir de una teoría de la gravedad alternativa a la Relatividad General de Einstein mediante un truco matemático que consiste en observar el problema a través de dos “referencias” matemáticas diferentes, conocidas como referencias “Jordan” y “Einstein”.

Un truco, precisa la nota de la Specola, que sugiere tanto promesas como límites en su aplicación al mundo real. “La comprobación de si los observables físicos”, escriben en el trabajo, “calculados por separado en la referencia Einstein y en Jordan, reproducen el mismo resultado en ambas referencias, debería arrojar luz sobre la equivalencia física de estos dos marcos”. También muestran cómo existe una conexión entre las teorías alternativas de la gravedad y una teoría particular de la gravedad llamado “anti-newtoniana” o “anti-gravedad”.

Las preguntas fundamentales y la gran belleza

Para los dos sacerdotes científicos, estudiar este análisis matemático de la gravedad es “fascinante”. Se trata, se lee en el comunicado de prensa, de “tratar de comprender las leyes físicas de los primeros momentos del universo” y “la búsqueda de nuevas leyes físicas y el esfuerzo por comprenderlas plenamente es un proceso que llena nuestra mente y nuestro corazón con asombro y alegría”.

“Y aunque a veces el estudio resulta bastante frustrante, sigue siendo una manera de contribuir, junto con toda la comunidad científica, a responder algunas preguntas fundamentales: ¿Quiénes somos? ¿De dónde venimos? ¿Cuál es nuestro origen? Además -concluye la nota- para una persona de fe, siempre existe la posibilidad de interpretar esta investigación como el descubrimiento de nuevas huellas, nuevos signos de la belleza y de la elegancia de Dios al crear el universo”.

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Información adicional

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Fuentes

Observatorio Astronómico Vaticano / Vatican News / Videos: Tv2000it – HM Televisión / Imagen: Vatican News