El País, 22-02-2021

¿Desde cuándo existe el espacio-tiempo?

Este concepto descrito por la física actual empezó justo una mínima fracción de segundo después del Big Bang

LICIA VERDE

19 AGO 2020 - 10:50 CEST

Esta nueva galaxia se generó tan solo unos cientos de millones de años después del Big Bang.

El espacio tiempo descrito por la física actual empezó justo después del Big Bang. Pero vayamos por partes, el espacio-tiempo como lo entiende la ciencia es un modelo que combina ambos conceptos como un único continuo inseparable en el que ocurren todos los sucesos físicos del universo. Por lo que respecta al Big Bang, es la gran explosión con la que empezó el cosmos. Pero el Big Bang es lo que en ciencia conocemos como una singularidad, que significa que la física, tal y como la conocemos, ahí no funciona. Así que ni siquiera podemos hablar de espacio-tiempo en ese momento.

Pero sí podemos hacerlo a partir de una infinitésima fracción de segundo después. Y eso es así porque a partir de entonces ya tenemos un lenguaje para hablar de ello. Ese lenguaje son la física y las matemáticas que nos permiten explicarlo, modelarlo y discutir sobre ello. Ahí, tras esa infinitésima fracción de segundo después del Big Bang empezó el espacio-tiempo. Por entenderlo todo un poco mejor hay que comprender que, en la singularidad, el universo era muy, muy pequeño. Era tan pequeño que la física clásica no nos sirve para analizarlo, necesitamos la física cuántica. A la vez era también muy masivo, contenía todo lo que conocemos del cosmos hoy y todo lo que el cosmos contendrá siempre. Para entender la aparición del espacio-tiempo necesitamos la teoría de la relatividad general de Einstein. Pero aquí tenemos un problema, no podemos simultanear ambas teorías físicas, la cuántica y la relatividad general, en las condiciones del universo en ese momento. Las dos teorías no casan y no disponemos de lo que se denomina una teoría unificada, es decir, un modelo que las una.

Las condiciones del cosmos en el momento del que estamos hablando, si miramos su tamaño, sería de 0,00000000000000000000000000000000001 metros (0, seguido de 34 ceros y un uno) que era el espacio que ocupaba el cosmos en la fracción de segundo cuando se inició el espacio tiempo. En cuanto al tiempo, esto ocurría a los 0,0000000000000000000000000000000000000000001 segundos después del Big Bang (0, seguido de 42 ceros y un uno).

No tenemos todavía una teoría bien definida, pero sí suficientes indicios para pensar que en ese intervalo el espacio tiempo se extendió muchísimo, tanto como para alcanzar el tamaño aproximado de una naranja

Entre ese momento y 0,00000000000000000000000000000001 segundos tras el Big Bang (0, seguido de 31 ceros y un uno) tenemos fuertes indicios de que se produjo una expansión súper acelerada. No conocemos bien la física de esta expansión, no tenemos todavía una teoría bien definida pero sí suficientes indicios para pensar que en ese intervalo el espacio tiempo se extendió muchísimo, tanto como para alcanzar el tamaño aproximado de una naranja. Ya a partir de ese momento sí tenemos una descripción muy buena de todo lo que le ha pasado al cosmos en los 13.800 millones de años que han transcurrido desde entonces.

Así que para responder a tu pregunta te diré que el espacio-tiempo comenzó tras esa mínima fracción de segundo después de producirse el Big Bang.

Licia Verde es cosmóloga y física teórica, profesora ICREA en el Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona.

Pregunta enviada vía email por Luis Soto

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Coordinación y redacción: Victoria Toro

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