(ZENIT Noticias / Castelgandolfo, Vaticano, 01.05.2022).- Dos investigadores de la Specola Vaticana -el observatorio astronómico del Vaticano www.VaticanObservatory.org- han propuesto una comprensión matemática radicalmente nueva del momento inicial del Big Bang. Han señalado una nueva y prometedora técnica para entender cómo se comportó la gravedad en los primeros momentos del universo.
Al principio de los tiempos, se cree que el universo se expandió exponencialmente a partir de un estado de muy alta densidad: la «inflación cósmica». Este sorprendente fenómeno puede explicarse asumiendo que las leyes de la gravedad eran mucho más complicadas en aquella época que las descritas por la relatividad general de Einstein de 1915.
Se han propuesto varias teorías alternativas de la gravedad en las que esta fuerza varía en el espacio y el tiempo. Una de las más estudiadas es la teoría de Brans-Dicke, una aproximación a la tan buscada «teoría cuántica de la gravedad». La gravedad cuántica combinaría la relatividad general de Einstein, que describe el comportamiento de la materia a gran escala (como los cúmulos de galaxias), con la mecánica cuántica, que describe la física a escala microscópica (como las escalas atómicas y subatómicas).
Sin embargo, la teoría de Brans-Dicke es tan difícil de describir matemáticamente que los científicos suelen transformar sus complejas ecuaciones en una referencia en la que son mucho más fáciles de resolver. En este caso concreto, las ecuaciones se transforman de la referencia de Jordan, más complicada, a la referencia de Einstein, más sencilla.
Ahora, en un artículo publicado el 15 de abril en la prestigiosa revista Physical Review D, el P. Gabriele Gionti y el P. Matteo Galaverni (diócesis de Reggio Emilia-Guastalla), de la Specola Vaticana, han demostrado que, en contra de lo que creen los científicos, la referencia de Jordan y la de Einstein no son siempre matemáticamente equivalentes.
También destacaron la existencia de otra referencia que podría ser muy prometedora. De hecho, los investigadores del Vaticano descubrieron que, aunque las soluciones en la referencia de Jordan no siempre se corresponden con las de Einstein, sí se transforman matemáticamente desde la referencia de Jordan a otra referencia no considerada anteriormente. En este último caso, existe un límite en el que la fuerza gravitatoria llega al infinito mientras la velocidad de la luz se aproxima a cero (gravedad de Carroll).
Esta nueva perspectiva podría provocar una revolución en nuestra comprensión del Universo primitivo. En particular, estos resultados ofrecen una nueva clave para las teorías previamente formuladas sobre la expansión exponencial temprana del universo, en particular las del científico ruso Alexei Starobinsky. Además, podrían impulsar la búsqueda de una teoría más general de la gravedad cuántica.
Al proseguir esta investigación, el P. Gionti y el P. Galaverni siguen los pasos de muchos otros científicos católicos. Por ejemplo, en el siglo XVII, Giovanni Battista Riccioli y Francesco Maria Grimaldi realizaron los primeros estudios de precisión sobre la gravedad. Al cronometrar objetos en caída libre desde la Torre Asinelli de Bolonia, determinaron con precisión la «aceleración debida a la gravedad» o «g». O cómo en el siglo pasado el belga Georges Lemaître, trabajando sobre las ideas de Einstein, desarrolló la teoría que hoy se conoce como «teoría del Big Bang». Las ideas de Lemaître fueron confirmadas posteriormente por las observaciones del astrónomo estadounidense Edwin Hubble, y la relación que describe la velocidad de recesión de las galaxias se denomina de hecho «ley de Hubble-Lemaître».
