¿Será el Universo como creemos que es?

                  Si es que existen, ¿cómo serían esos otros universos? ¿dejarían un margen para alguna forma de vida? y, de ser así, ¿cómo serían?

“Lo primero que hay que comprender sobre los universos paralelos… es que no son paralelos. Es importante comprender que ni siquiera son, estrictamente hablando, universos, pero es más fácil si uno lo intenta y lo comprende un poco más tarde, después de haber comprendido que todo lo que ha comprendido hasta ese momento no es verdadero.”

Douglas Adams

¿Qué vamos a hacer con esta idea antrópica fuerte? ¿Puede ser algo más que una nueva presentación del aserto de que nuestra forma de vida compleja es muy sensible a cambios pequeños en los valores de las constantes de la naturaleza? ¿Y cuáles son estos “cambios”? ¿Cuáles son estos “otros mundos” en donde las constantes son diferentes y la vida no puede existir?

Por mucho que queramos alterar, algunas situaciones siempre serán invariantes

En ese sentido, una visión plausible del universo es que hay una y sólo una forma para las constantes y leyes de la naturaleza. Los universos son trucos difíciles de hacer, y cuanto más complicados son, más piezas hay que encajar. Los valores de las constantes de la naturaleza determinan a su vez que los elementos naturales de la tabla periódica, desde el hidrógeno número 1 de la tabla, hasta el uranio, número 92, sean los que son y no otros. Precisamente, por ser las constantes y leyes naturales como son y tener los valores que tienen, existe el nitrógeno, el carbono o el oxígeno.

Esos 92 elementos naturales de la tabla periódica componen toda la materia bariónica (que vemos y detectamos) del universo. Hay más elementos como el Neptunio, Plutonio, Americio, Curio, Berquelio, Californio, Einstenio, Fermio…etc.,  pero son los llamados transuránidos y son artificiales.

Hay varias propiedades sorprendentes del universo astronómico que parecen ser cruciales para el desarrollo de la vida en el universo. Estas no son constantes de la naturaleza en el sentido de la constante de estructura fina o la masa del electrón. Incluyen magnitudes que especifican cuán agregado está el universo, con que rapidez se está expandiendo y cuánta materia y radiación contiene. En última instancia, a los cosmólogos les gustaría explicar los números que describen estas “constantes astronómicas” (magnitudes).  Incluso podrían ser capaces de demostrar que dichas “constantes” están completamente determinadas por los valores de las constantes de la naturaleza como la constante de estructura fina. ¡¡El número puro y adimensional, 137!!

Las características distintivas del universo que están especificadas por estas “constantes” astronómicas desempeñan un papel clave en la generación de las condiciones para la evolución de la complejidad bioquímica. Si miramos más cerca la expansión del universo descubrimos que está equilibrada con enorme precisión. Está muy cerca de la línea divisoria crítica que separa los universos que se expanden con suficiente rapidez para superar la atracción de la gravedad y continuar así para siempre, de aquellos otros universos en los que la expansión finalmente se invertirá en un estado de contracción global y se dirigirán hacia un Big Grunch cataclísmico en el futuro lejano.  El primero de estos modelos es el universo abierto que será invadido por el frío absoluto, y el segundo modelo es el del universo cerrado que termina en una bola de fuego descomunal.

                 Todo dependerá de cual sea el valor de la densidad de materia.

Algunos números que definen nuestro Universo:

• El número de fotones por protón.
• La razón ente densidades de Materia Oscura y Luminosa.
• La Anisotropía de la Expansión.
• La falta de homogeneidad del Universo.
• La Constante Cosmológica.
• La desviación de la expansión respecto al valor crítico.
• Fluctuaciones de vacío y sus consecuencias.
• ¿Otras Dimensiones?

Sólo universos que están muy cerca de la divisoria crítica pueden vivir el tiempo suficiente y tener una expansión suave para la formación de estrellas, planetas y… ¡vida!

No es casual que nos encontremos viviendo miles de millones de años después del comienzo aparente de la expansión del universo y siendo testigos de un estado de expansión que está muy próximo a la divisoria que marca la “Densidad Crítica”

Gráfico: Sólo en el modelo de Universo que se expande cerca de la divisoria crítica (en el centro) se forman estrellas y los ladrillos primordiales para la vida. La expansión demasiado rápida no permite la creación de elementos complejos.

El hecho de que aún estemos tan próximos a esta divisoria crítica, después de algo más de trece mil millones de años de expansión, es verdaderamente fantástico. Puesto que cualquier desviación respecto a la divisoria crítica crece continuamente con el paso del tiempo, la expansión debe haber empezado extraordinariamente próxima a la divisoria para seguir hoy tan cerca (no podemos estar exactamente sobre ella).

La fuerza de la Gravedad está presente por todo el Universo. Es la responsable de formar nuevas estrellas en las Nebulosas, de tener nuestros pies pegados a la superficie del planeta, de mantener unidos los planetas al Sol, las estrellas en las galaxias, las galaxias en los cúmulos y los cúmulos en los super-cúmulos.

Pero la tendencia de la expansión a separarse de la divisoria crítica es tan solo otra consecuencia del carácter atractivo de la fuerza gravitatoria. Está claro con sólo mirar el diagrama dibujado anteriormente para comprender que los universos abiertos y cerrados se alejan más y más de la divisoria crítica a medida que avanzamos en el tiempo. Si la gravedad es repulsiva y la expansión se acelera, esto hará, mientras dure, que la expansión se acerque cada vez más a la divisoria crítica. Si la inflación duró el tiempo suficiente, podría explicar por qué nuestro universo visible está aún tan sorprendentemente próximo a la divisoria crítica. Este rasgo del universo que apoya la vida debería aparecer en el Big Bang sin necesidad de condiciones de partida especiales.

Gráfico: La “inflación” es un breve periodo de expansión acelerada durante las primeras etapas de la Historia del Universo.

El equipo del WMAP ha informado de la primera detección directa de la pre-estelar de helio, proporcionando una prueba importante para la predicción del Big Bang

 Una de las predicciones clave del modelo del big bang caliente es que la mayoría del helio en el universo fue sintetizado en el universo primitivo caliente sólo unos minutos después del Big Bang. Anteriormente, los cosmólogos estudiaron viejas estrellas para inferir la abundancia de helio antes de que hubiera estrellas. Los datos de WMAP, en combinación con la menor escala de datos de los experimentos de ACBAR y cuádruples, muestran los efectos del helio en los patrones de microondas en el cielo, lo que indica la presencia de helio mucho antes de las primeras estrellas.

Composición del Universo

Sobre la composición del Universo, algunos han llegado a decir: “Podemos concretar de manera muy exacta con resultados fiables de los últimos análisis de los datos enviados por WMAP que, estos resultados, muestran un espectro de fluctuaciones gaussiano y (aproximadamente) invariante frente a escala que coincide con las predicciones de los modelos inflacionarios más generales.” (¿)

Así y según los cosmólogos, el universo (se supone) estaría compuesto de un 4 por 100 de materia bariónica, un 23 por 100 de materia oscura no bariónica y un 73 por 100 de energía oscura. Además, los datos dan una edad para el universo que está en 13’7 ± 0’2 ×10⁹ años, y un tiempo de 379 ± 8×10³ años para el instante en que se liberó la radiación cósmica de fondo. Otro resultado importante es que las primeras estrellas se formaron sólo 200 millones de años después del Big Bang, mucho antes de lo que se pensaba hasta ahora.

Claro que, todo eso, ¡se supone!

emilio silvera