El problema del origen del
universo
Antecedentes
año 1660: Galileo Galilei hace los primeros
ensayos sobre la gravedad.
año 1687: Isaac Newton describe la gravedad como
una fuerza que provoca la atracción de las masas.
años 1907-1915: Albert Einstein describe la
gravedad como la curvatura del espacio tiempo (relatividad general).
año 1929: Edwin Hubble descubre la expansión del
universo.
año 1969: Penrose y Hawking demuestran el big
bang.
En 1974 Stephen Hawking descubre que, al agotarse su ciclo vital, las
estrellas colapsan por acción de la gravedad, siempre que tengan masa
suficiente. La materia se transforma en una masa de densidad infinita, en la
que el espacio y el tiempo dejan de existir, dando origen a un agujero negro.
La gravedad es tan fuerte en ellos que nada puede escapar, ni siquiera la luz.
Esto es lo que los físicos denominan singularidad. Como el universo
surgió a partir de otra singularidad (el big bang), el
descubrimiento de Hawking hizo pensar a los cosmólogos que lograrían reconstruir la historia del universo hasta el
segundo cero.
El problema surgió cuando se intentaba describir
una singularidad con las fórmulas de la teoría de la relatividad, válidas para
definir el universo actual. La solución se ha tratado de encontrar en una
“teoría cuántica de la gravedad”. A mediados de los años 80, Schwarz y Green
exponen lo que a su juicio son errores anteriores en el tratamiento que en las
ecuaciones se les daba a las partículas elementales de la materia. Ellos opinaron
que las partículas debían ser tratadas en dichas ecuaciones como fragmentos de
hilos y no como puntos. Es la “teoría de cuerdas” comenzada a
elaborar diez años antes. Los dos físicos añadieron a sus fórmulas seis
dimensiones espaciales y crearon con ello un espacio de diez dimensiones. Lo
más novedoso de esta teoría fue la aparición de una partícula nueva, el gravitón,
la partícula que transporta la fuerza gravitatoria. Los modelos matemáticos que
desarrollaron la teoría de cuerdas divergieron en cinco teorías diferentes.
Witten, en 1995, descubrió que las cinco teorías eran variedades de un sistema
de fórmulas superior, al que denominó “teoría M”
que parecía, por fin, la teoría unificadora. Esta teoría también se
denomina “teoría de membranas”. Hawking opina que de esta teoría
puede derivarse un modelo que permita reflejar correctamente las observaciones
actuales. Por el contrario, el profesor Zeh insiste en que la teoría no tiene ninguna
relación con la física empírica que describe la naturaleza.
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