¿Los ‘universos de retorno’ tienen un comienzo?

Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público

En un esfuerzo por comprender la naturaleza del universo, algunos teóricos sugieren que el universo se expande y contrae en ciclos interminables.

Dado que se supone que este comportamiento es permanente, el universo no debe tener principio ni fin, solo ciclos eternos de crecimiento y contracción que se extienden para siempre hacia el futuro y para siempre hacia el pasado.

Es un concepto atractivo porque elimina la necesidad de un estado llamado singularidad que corresponde al “comienzo del tiempo” en otros paradigmas.

Pero un nuevo estudio realizado por los físicos Will Kenny y Nina Stein de la Universidad de Buffalo destaca una de las formas en que cae la cosmología cíclica o de “rebote”.

La investigación muestra que la última versión de esta teoría, un modelo cíclico que resuelve viejas preocupaciones sobre la entropía, introduce un nuevo problema (o más bien, vuelve a uno antiguo). Kenny y Stein concluyeron que los universos cíclicos descritos en este modelo deben haber tenido un comienzo.

dice Kenny, Ph.D., profesor de física en la Facultad de Artes y Ciencias de la UB. “En este nuevo tipo de modelo, que aborda problemas de entropía, incluso si el universo tuviera ciclos, todavía debe haber tenido un comienzo”.

“Hay muchas razones para tener curiosidad sobre el universo primitivo, pero creo que mi favorita es la tendencia humana natural de querer saber qué sucedió antes”, dice Stein, quien tiene un doctorado de la Universidad de California. Estudiante de Física, en cuanto a importancia investigativa. “En todas las culturas e historias, los humanos han contado historias sobre la creación, sobre ‘en el principio’. Siempre queremos saber de dónde venimos”.

El estudio, financiado por la National Science Foundation, se publicó en junio en Revista de cosmología y física de astropartículas. El documento se titula “Cosmología periódica y completitud geodésica”.

Si el universo tuvo un comienzo, ¿cómo comenzó?

Kenny es el autor del libro de 2022 Infinity of Realms, que cuenta la historia épica de la inflación cósmica, una teoría rival sobre los orígenes del universo. Según este modelo, el universo primitivo estuvo marcado por un período de rápida expansión de la singularidad, seguido por el super-Big Bang, que forjó los elementos primordiales que luego formaron galaxias, estrellas, planetas y átomos en y todos nuestros cuerpos. otros organismos vivos.

La inflación cósmica es una teoría líder. Pero se enfoca en lo que sucede durante y después de la era de rápida expansión. No explica lo que vino antes, ni describe las condiciones para la singularidad inicial.

Un universo verdaderamente cíclico superaría estos problemas: si el universo estuviera involucrado en ciclos interminables de expansión y contracción, no necesitaría ningún comienzo. Pero como señala Kenny, estos arquetipos que rebotan plantean su propio conjunto de preguntas insostenibles.

“Desafortunadamente, se sabe desde hace casi 100 años que estos modelos periódicos no funcionan porque el caos o la entropía se acumulan en el universo con el tiempo, por lo que cada ciclo es diferente del anterior. No es realmente periódico”, dice Kenny. . . “Un modelo cíclico moderno supera este problema de la acumulación de entropía al proponer que el universo expande un conjunto completo con cada ciclo, lo que debilita el universo. Extiendes todo para deshacerte de las estructuras cósmicas como los agujeros negros, lo que devuelve al universo a su homogeneidad original. estado antes de que comience otro rebote “.

Agrega: “Pero, para resumir, hemos demostrado que cuando resuelves el problema de la entropía, creas una situación en la que el universo debe tener un comienzo. Y nuestra evidencia generalmente muestra que cualquier modelo cíclico que elimina la entropía por expansión debe ser el principio”.

“La idea de un punto en el tiempo antes del cual no había nada, ni tiempo, nos molesta, y queremos saber qué había antes de eso, incluidos los científicos”, dice Stein. “Pero por lo que sabemos, debe haber un ‘comienzo’. Hay un punto que no tiene respuesta a la pregunta: ¿Qué vino antes de eso?”.

Y, por supuesto, hay más preguntas de investigación, dice Kenny: “Nuestra evidencia no se aplica al modelo periódico propuesto por Roger Penrose, donde el universo se expande infinitamente con cada ciclo. Estamos trabajando en eso”.


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más información:
Kenny et al., Cosmología periódica y completitud geodésica, Revista de cosmología y física de astropartículas (2022). DOI: 10.1088 / 1475-7516 / 06/011 2022

Proporcionado por la Universidad de Buffalo

La frase: ¿Tienen un comienzo los ‘universos que regresan’? (5 de agosto de 2022) Recuperado el 6 de agosto de 2022 de https://phys.org/news/2022-08-universes.html

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