(ZENIT Noticias / Castelgandolfo (Ciudad del Vaticano), 14.03.2024).- Dos cosmólogos de la Specola Vaticana, el Observatorio Astronómico del Vaticano, han hecho nuevos progresos en el desarrollo de un nuevo método matemático para comprender el Big Bang. En un artículo de 2022 publicado en la prestigiosa revista Physical Review D, el padre Gabriele Gionti y el padre Matteo Galaverni (diócesis de Reggio Emilia-Guastalla) presentaron una nueva y prometedora herramienta matemática para comprender los primeros instantes del universo. El nuevo artículo ha aparecido ahora en la revista European Physical Journal.
La detección de ondas gravitacionales y otras mediciones cosmológicas confirman que la teoría de la gravedad de Albert Einstein, conocida como «Relatividad General», es la física correcta para describir la estructura a gran escala del Universo actual. La idea de la gravedad es muy antigua. Aristóteles teorizó que la razón por la que una piedra cae al suelo es que posee «gravedad» o «pesadez», una tendencia natural y constante a moverse hacia la Tierra. Isaac Newton teorizó que la caída de la piedra está determinada por una fuerza «gravitatoria» presente entre todos los objetos con masa, incluida la piedra y la Tierra. Según la teoría de Einstein, el movimiento de la piedra es el resultado de una deformación del espacio y el tiempo producida por la masa de la Tierra. La teoría de la gravedad de Einstein ha superado las pruebas experimentales y es capaz de explicar fenómenos observados que la teoría de Newton no puede explicar.
Sin embargo, persisten interrogantes sobre las leyes físicas de los primeros instantes del Universo y la física de la gravedad a escalas muy pequeñas. Muchos investigadores han propuesto teorías que combinan la gravedad con la mecánica cuántica (la física que se aplica a las escalas más pequeñas). Estas teorías de la gravedad alternativas o modificadas sugieren que la gravedad podría comportarse de forma diferente a lo que predice la Relatividad General, incluso en lo que respecta a la estructura a gran escala del Universo. Estas teorías también se invocan para intentar explicar la misteriosa «materia oscura» y la «energía oscura» que, según los astrónomos y cosmólogos, constituyen la inmensa mayoría del Universo observable, pero de las que aún se sabe poco. Sin embargo, la comunidad científica está dividida sobre estas teorías.
En su nuevo artículo, «On the canonical equivalence between Jordan and Einstein frames», los Padres Gionti y Galaverni demuestran que pueden transformar o «mapear» la solución de un problema físico de una teoría alternativa de la gravedad a la Relatividad General de Einstein mediante un truco matemático consistente en mirar el problema a través de dos «referencias» matemáticas diferentes, conocidas como referencias «Jordan» y «Einstein».
Pero, ¿son las soluciones aportadas a través de estas dos referencias igualmente aplicables al mundo real que observan los astrónomos? El trabajo de ambos sugiere tanto promesas como límites. «La comprobación de si los observables físicos», escriben en el trabajo, «calculados por separado en la referencia de Einstein y en la referencia de Jordan, reproducen o no el mismo resultado en ambas referencias debería arrojar luz sobre la equivalencia física de las referencias de Jordan y de Einstein». Por último, muestran cómo existe una conexión entre las teorías alternativas de la gravedad y una teoría particular de la gravedad denominada «antinewtoniana» o «antigravedad».
Los dos sacerdotes y científicos consideran apasionante poder estudiar este análisis matemático de la gravedad: «Es realmente fascinante intentar comprender las leyes físicas de los primeros momentos del universo», afirman. «La búsqueda de nuevas leyes físicas y el esfuerzo por comprenderlas plenamente es un proceso que llena nuestras mentes y corazones de asombro y alegría». Aunque a veces, señalan, puede ser bastante frustrante. «Es una forma de contribuir, junto con toda la comunidad científica, a responder algunas preguntas fundamentales: ¿quiénes somos?, ¿de dónde venimos?, ¿cuál es nuestro origen? Además, para una persona de fe, siempre existe la posibilidad de interpretar esta búsqueda como el descubrimiento de nuevas huellas, nuevos signos de la belleza y la elegancia de Dios al crear el universo… ¡a pesar de nuestros conocimientos extremadamente limitados!».
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