El 4 de noviembre de este año, tras seis meses de arbitraje riguroso, se publicó en la revista Nature un artículo en el que se analizan las observaciones realizadas en el año 2018 por la misión espacial Planck. Esta sonda cuenta con equipo de última generación para medir las propiedades de la radiación cósmica de microondas (CMB, por sus siglas en inglés), la cual a su vez es un remanente del big bang.

Los resultados del análisis publicado en Nature se contraponen a los modelos predominantes referentes a la evolución del Universo a gran escala y muy probablemente den lugar a una revolución en la cosmología contemporánea.¹

Para comprender las ideas básicas correspondientes al contenido del artículo en cuestión es necesario remontarnos a los trabajos de Einstein desarrollados en la primera mitad del siglo XX.

En la Teoría General de la Relatividad Einstein mostró que la masa contenida en los cuerpos materiales curva el espacio que se encuentra alrededor de éstos. Esta curvatura determina la forma en que la luz y los cuerpos materiales se mueven, desde la caída de una piedra hasta el movimiento de Planetas y estrellas. ² Si la curvatura es suficientemente grande, la expansión del Universo cesará en unos cuantos miles de millones de años y todos los cuerpos contenidos en él comenzarán a acercarse unos a otros hasta producirse un big crunch.

Los resultados de la misión Planck, fundamentados en la amplificación de la CMB por efecto de la curvatura, son consistentes con un valor de la densidad del Universo que excede en un 5% al necesario para 'cerrar al Universo'. Este escenario tipo big crunch, había sido descartado desde finales del siglo XX debido a observaciones que muestran que actualmente el Universo se expande aceleradamente.

Esto a su vez sugiere que el Universo es 'plano', en el sentido de que la curvatura es insuficiente para generar la contracción mencionada. El hecho de que observaciones independientes conduzcan a conclusiones opuestas sobre un mismo fenómeno plantea una crisis en cualquier área de las ciencias físicas.

Una faceta de este tipo de crisis ya se manifiesta, pues varios grupos de cosmólogos que llevan años trabajando con los modelos predominantes han manifestado muy poco beneplácito con las conclusiones del artículo. Si bien la evidencia observacional es innegable, estos grupos han sugerido que los resultados de la misión Planck pueden ser meras fluctuaciones estadísticas, de manera semejante al triunfo de un equipo de futbol pequeño contra un equipo tetracampeón de alta nómina.³

Este tipo de posturas deben ser consideradas con mucha cautela, pues en la historia de la física se encuentran numerosas situaciones en las cuales el minimizar el valor de evidencia experimental ha generado atrasos y hasta injusticias en el desarrollo de esta ciencia. Es indudable que en la cosmología contemporánea nuevamente se viven tiempos de efervescencia y de desarrollo de nuevas ideas referentes al destino del Universo.

Referencias:

¹ E. Di Valentino, A. Melchiorri & J. Silk, “Planck evidence for a closed Universe and possible crisis for cosmology”, Nature Astronomy (2019). doi: 10.1038/s41550-019-0906-9. El artículo puede descargarse de manera gratuita en la dirección electrónica: http://arxiv.org/1911.02087

² Una descripción breve de las ideas de Einstein y su relación con la curvatura del espacio tiempo puede encontrarse en A. Sandoval Villalbazo, “Agujeros negros, el enfoque de Einstein y la trascendencia”, Prensa Ibero, 22 de abril de 2019. https://ibero.mx/prensa/ciencia-agujeros-negros-el-enfoque-de-einstein-y...

³ N. Wolchover, “What Shape Is the Universe? A New Study Suggests We’ve Got It All Wrong”, Quantamagazine, Nov. 4, 2019. Quantamagazine.org/what-shape-is-the-universe-closed-or-flat-20191104

Para leer más artículos del Dr. Alfredo Sandoval, consulte su libro 'Ciencia de botepronto: divulgación científica coyuntural al servicio de la ciudadanía​'.

PRL/ICM