de 10^-35 segundos a 10^-32 segundos desde el inicio

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Volvemos a la faena con la serie que llevamos entre manos y que hemos bautizado como “Biografía del Universo“. En la anterior entrada nos movimos por un suspiro temporal menor a 10^-35 segundos, cuando el Universo era muy joven y también muy pequeño.  Se encontraba en la vecindad del mundo de Planck, aunque mayor que él. Las ecuaciones muestran que la pepita solo debía ser de 10^-26centímetros.^[1] Todo se comprimía en un mundo de tamaño de un protón reducido a escala de 10^-13. La energía del momento era unas 10^-5 veces la energía de Planck o, lo que es lo mismo, unos 10¹⁹ veces la energía equivalente de la masa de un protón. En estas pequeñeces deambulamos cruzando los dedos, apoyados por la física cuántica de campos que maneja lo que conocemos como campos relativistas.^[2] Cruzamos los dedos, aunque pensamos que con cartas marcadas.

Pero ¿qué es un campo relativista? Pues es una entidad física/matemática que permea todo el espacio/tiempo y que sólo podemos conocer de su existencia por sus interrelaciones y sus excitaciones. Lo que en familia llamamos interacciones -fuerzas- fundamentales y ondas-partículas respectivamente. Los campos relativistas no son como el resto de campos que precisan de un medio para ser,^[3] sino que son físicamente reales y físicamente valiosos en el Universo, en el que gracias a sus ondas se transmite energía e información de un lado a otro, siendo así que las ondas de un campo pueden afectar a las de otro y pueden cambiar procesos que en su ausencia ocurrirían de otra manera. Los hay de muchos y diferentes tipos, al menos en el mundo de las matemáticas y la física más compleja.

Un magnífico superfísico de los campos cuánticos: Richard Feynman, que co-recibió el premio Nobel de física en 1965 por el desarrollo de la electrodinámica cuántica (Wikimedia, dominio público)

El mero hecho de que el campo exista conlleva que en cualquier punto del espacio/tiempo haya una relación entre su valor y su potencial, es decir, entre su valor y la capacidad que tiene el campo para realizar “algo”. Simplemente estamos hablando de una derivada de su función de onda. Pensemos como ejemplo en el campo gravitatorio, tomando arbitrariamente su referencia en la superficie de la Tierra: más arriba hay más potencial, más abajo hay menos potencial. Con este potencial, el campo gravitatorio puede mover una masa. De un punto con mayor potencial a un punto con menor potencial.

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1. Según afirma Brian Green en su libro “La realidad oculta”, capítulo 10 Para crear un universo. [↩]
2. Que son los que intervienen en la mayoría de los fenómenos físicos de esta historia: electromagnético, gravitatorio, electrónico, … [↩]
3. Aunque no tenemos que confundir ambas entidades: el campo describe y caracteriza una de las muchas propiedades relevantes del medio. [↩]

de 10^-43 segundos a 10^-35 segundos desde el inicio

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En la entrada anterior de esta serie “Biografía del Universo“ hablamos de los comienzos perdidos en la niebla del conocimiento. Y hacía yo mucho hincapié en que no sabemos nada de nada. Nadie sabe lo que pasó en los primeros instantes. Simplemente podemos conjeturar en base a aplicar un “retroceso temporal” a los complejos cálculos que nos sugieren las teorías de la relatividad especial y la cuántica de campos. Insisto, son sólo conjeturas, aunque en honor de la verdad las propuestas salidas del cálculo, estas conjeturas son las que encajan prácticamente como anillo al dedo con el mundo que hoy en día observamos y experimentamos. Claramente afirmados en estos apoyos, sigamos intentando clarificar las brumas. A través de ellas parece entreverse una posible historia enraizada en los matices que se apuntaron en la entrada anterior acerca del “universo espuma” como base ¿eterna? del tejido espacio-tiempo, en donde burbujea la cuántica y nace la gravedad como deformación producida por la energía interna.

Representación artística del Universo en sus escalas más pequeñas propuesta, entre otros, por la NASA (Imagen: NASA/CXC/M.Weiss, fair use)

El escenario: el tejido espacio/temporal vacío, ni energía ni partículas, y potencial a nivel mínimo. ¿Cómo de grande? No lo sabemos. De hecho, no sabemos siquiera si éste fue el escenario. Pero vamos a jugar con esta hipótesis. Un tejido que bien pudiera estar cuantificado, cuantos acotados por alcance que impone la longitud o el tiempo de Planck. En estas semillas, el mundo de lo más pequeño, impera la ley de la cuántica. El principio de Heisenberg, del que hablamos en la entrada anterior, nos dice que en este entorno es posible la aparición de mucha energía durante un corto espacio de tiempo. Esta energía es la manifestación de un campo intrínseco a este cuanto de espacio(tiempo) energizado. En estos tamaños no sabemos cómo funciona la gravedad, ya que la teoría de la relatividad desgraciadamente no puede decirnos nada ahí ya que no tenemos ni idea de cómo funciona en las pequeñísimas escalas. Podemos conjeturar que, al haber aparecido ex novo una energía a partir del vacío, esa energía va a producir gravedad y deformar el tejido espacio/temporal, creando así una burbuja expansiva. Esto sucedería en todo momento en cualquier punto de todo el escenario completo, por lo que podemos llegar a la conclusión de que el espacio/tiempo, en su ámbito más general y absoluto, podría tener una apariencia espumosa.^[1] Lo cual incluso nos podría llevar hasta otro tipo de consideraciones relacionada con multiversos, que aquí no son nuestro propósito.^[2] Una de esas burbujas en expansión sería la semilla de nuestro Universo.

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1. No penséis que esto es una idea peregrina. Un equipo científico, en el que participa la NASA, está hoy en día determinando la grumosidad del Universo a través de las interferencias en la luz que llegan de los cuásares. Más información aquí. [↩]
2. A pesar de lo dicho no puedo menos que transcribir la opinión de Martin Rees, astrónomo Real del Reino Unido, cuando dice al hablar de lo especial que puede ser la receta cósmica que ha dado a luz a nuestro universo: “… o bien, y esta es mi preferencia, podemos conjeturar que nuestro universo es un ámbito especialmente favorecido de un multiverso mucho más basto todavía.” [↩]