El físico y cosmólogo estadounidense explora las teorías de los universos múltiples y espera que las observaciones en curso confirmen su Teoría de la Inflación.

• ¿Existen otros universos?

“El físico teórico estadounidense Alan Guth es uno de los padres de la teoría de la Inflación Cósmica que, por su eficacia al explicar fenómenos del universo donde otras teorías encuentras grandes escollos y por indicios indirectos, la mayoría de los expertos considera que debe ser correcta. Aunque aún no se haya logrado una prueba experimental definitiva que demuestre que es realmente correcta. El pasado mes de marzo pareció que por fin se confirmaba la inflación con unos datos clave obtenidos con el telescopio Bicep-2, en el polo sur. Sería un descubrimiento sensacional y tal vez un billete para Guth, de 67 años, investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), hacia Estocolmo y el Premio Nobel. Después se vio que no estaban nada claros esos datos. La cosa está aún en suspenso, pendiente de más análisis y con bastante pesimismo entre los físicos. “Tengo aún esperanza de que sea correcto”, ha manifestado Guth en Madrid, donde ha participado en el encuentro científico sobre el Multiverso. Y es que la mayoría de las versiones de teoría de la Inflación “predicen que no hay un solo universo, sino que este nuestro es uno de los infinitos universos”, explica Guth.

Pregunta. ¿Existirían ahora mismo esos otros universos?

Respuesta. El concepto de “ahora mismo” no tiene mucho sentido en el contexto de la cosmología, de la teoría de la relatividad, porque diferentes observadores verán de modo diferente qué sucede primero y puede haber un número infinito de “ahora mismo”.

P. ¿Pero se forman todos a la vez, siguen formándose?

R. Se formarían constantemente y seguirían originándose siempre. Parece que el multiverso tiene un principio pero no un final, así que una vez que empieza el proceso de formación no se detiene nunca.

P. ¿Sería como el nuestro?

R. La física fundamental debe ser la misma, no tenemos base para concebir que haya universos con unas leyes físicas diferentes. Pero incluso así, la teoría de supercuerdas dice que no hay un solo tipo de vacío, sino un número fantásticamente grande de ellos. Y el vacío no es algo sin nada, al contrario, está lleno de campos, de partículas de Higgs… Cómo es un universo depende mucho de cómo sea su vacío, así que habría muchos tipos diferentes de cosmos. Una analogía sería pensar que no es lo mismo vivir en el espacio que en un bloque de hielo aunque la física fundamental que los rige sea la misma.

P. ¿El multiverso vive en las matemáticas?

R. En algunos modelos inflacionarios es una predicción, pero no sabemos cuál es el modelo correcto. La versión más factible no produce el multiverso, no hay más que universo que el nuestro y, desde luego, no tenemos observaciones directas que nos indiquen que hay otros. Pero es anticientífico decir que, obviamente, no puede haber otros universos. Nada está probado para siempre, lo que hacemos los científicos es desarrollar evidencias convincentes para describir el mundo y en el caso del multiverso esas evidencias requerirán mucho tiempo, al menos una generación o dos…

P. Hay personas que se sienten incómodas, casi con vértigo, al pensar en lo inmenso que es el universo, tantas estrellas y galaxias… ¡Imagínese con la idea de que hay otros universos! ¿Los físicos también sienten esa sensación o están acostumbrados?

R. Somos personas también y, por tanto, las reacciones emocionales no son diferentes. Pero con o sin la Inflación Cósmica, el universo es increíblemente grande, así que no creo que cambie mucho esa reacción emocional. Yo personalmente estoy fascinado con la idea de que podamos incluso hablar de sistemas tan grandes como ese y hacer predicciones de futuras observaciones. Me parece asombroso que los humanos podamos comprender el cosmos en que vivimos.

P. ¿Qué ha sucedido con el descubrimiento de las ondas gravitacionales primordiales anunciado este mismo año y enseguida cuestionado?

R. Todo el universo está regido por la mecánica cuántica y eso significa que todo, incluido el espacio-tiempo, es consecuencia de fluctuaciones cuánticas que son fuertes a escala muy pequeña pero invisibles a escala macroscópicas. Según la teoría de la inflación, durante el crecimiento exponencial del universo al principio esas fluctuaciones se estiran y se hacen tan grandes que tienen efectos astronómicos y son observables. Esas fluctuaciones en le espacio tiempo son ondas gravitacionales primordiales que, en la radiación de fondo de unos 400.000 años después del Big Bang, quedan impresas. Es lo que buscamos ahora, lo que el experimento Bicep-2 anunció como unos patrones determinados en la polarización de la radiación de fondo.

P. ¿Sería la prueba de la inflación que usted propuso?

R. Sí.

P. ¿Y el consiguiente Premio Nobel?

R. Tal vez [sonrie con cierta timidez].

P. ¿Por qué hay dudas sobre los resultados de Bicep-2?

R. Fueron puestos en cuestión por otros físicos al hacer nuevas estimaciones de la cantidad de polvo que hay en nuestra galaxia y que puede enmascarar completamente esas señales de las ondas gravitacionales primordiales. Ahora hay dos grupos, el propio Bicep-2 y el del telescopio Plank [de la Agencia Europea del Espacio] cruzando sus datos y analizándolos en detalle para ver cómo de grande es el efecto del polvo. Dicen que a finales de año tendrán las conclusiones.

P. ¿Usted que espera?

R. Todavia tengo esperanza en que sea la señal de las ondas… pero no apostaría dinero por ello.”

Hasta aquí la magnifica entrevista de Alicia Rivera a Alan Guth.

La inflación cósmica es un conjunto de propuestas en el marco de la física teórica para explicar la expansión ultrarrápida del universo en los instantes iniciales y resolver el llamado problema del horizonte. La inflación fue por primera vez propuesta por el físico y cosmólogo estadounidense Alan Guth  en 1981 e independientemente Andrei Linde, y Andreas Albrecht   junto con Paul Steinhardt  le dieron su forma moderna.

Aunque el mecanismo responsable detallado de la física de partículas para la inflación se desconoce, la imagen básica proporciona un número de predicciones que se han confirmado por pruebas observacionales. La inflación es actualmente considerada como parte del modelo cosmológico estándar de Big Bang  caliente. La partícula elemetal o campo hipotético  que se piensa que es responsable de la inflación es llamada inflatón.

Según Planck, nuestro Universo es casi perfecto pero, la inflacción c´çosmica estaría en problemas, hay un “eje del mal” ¿Un pòsible choque con otro universo? La conclusión de la misión de cuatro años del satélite Planck de la ESA, ha determinado entre otras cosas, que el universo es casi perfecto, que existe una dirección en el mismo que denominaron  “eje  del mal”, que el Cosmos es 80 millones de años más antiguo, y que tiene un lugar inexplicablemente frío.

La Teoría de la inflacción del Universo, es una hábil explicación de cómo el universo se expandió luego del Big Bang, pero “el paradigma inflaccionario estaría en problemas después de los resultados obtenidos en el 2013 por el satélite Planck. Eso han dicho los investigadores Anna Ijjas, Paul J. Steinhardt y Abrahan Loeb.

La inflación sugiere que hubo un periodo de expansión exponencial en el Universo muy pre-primigenio. La expansión es exponencial porque la distancia entre dos observadores  fijos se incrementa exponencialmente, debido a la métrica de expansión del Universo  (un espacio-tiempo con esta propiedad es llamado un espacio de Sittet). Las condiciones físicas desde un momento hasta el siguiente son estables: la tasa de expansión, dada por la constante de Hubble,   es casi constante, lo que lleva a altos niveles de simetría. La inflación es a menudo conocida como un periodo de expansión acelerada porque la distancia entre dos observadores fijos se incrementa a una tasa acelerante cuando se mueven alejándose. (Sin embargo, esto no significa que el parámetro de Hubble se esté incrementando, ver parámetro de deceleración).

El 17 de marzo de 2014, los astrofísicos del BICEP2  anunciaron la presunta detección de ondas gravitacionales  inflacionarias al observar modos-B en la polarización del fondo cosmico de emicroondas. Los modos B en el fondo cósmico de microondas, podrían ser debidos a la teoría de la inflación de Guth y para el Big Bang. Sin embargo, más tarde han dado marcha atrás y han declarado que podría tratarse de polvo cósmico (como aparece en el gráfico de más arriba).

Así que,  se ha publicado el artículo más esperado sobre polvo galáctico que emite radiación térmica polarizada. Los resultados del telescopio espacial Planck de la ESA a grandes latitudes galácticas, incluyendo la región de cielo que ha observado BICEP2. Un rumor en Agosto pasado afirmó que se publicaría sobre el 1 de septiembre. ¿Podría el polvo explicar la señal de modos B que fue noticia viral en marzo? La respuesta de Planck es rotunda: Se confirma, el polvo podría explicar dicha señal. Las ondas gravitatorias y la inflación de Guht tendrán que esperar confirmación.

Publica: emilio silvera