E11 Cosmología Cuántica

Tópico

El protagonista de este modelo es la cosmología cuántica, el intento de cuantizar la propia gravedad para poder describir el universo en el instante anterior al tiempo de Planck.

Esa misma cosmología cuántica se apoya en la ecuación de Wheeler-DeWitt, que hace las veces de ecuación de Schrödinger para el universo entero, pero con una peculiaridad notable: esa ecuación no contiene ninguna variable de tiempo explícita, lo que hace que surja lo que se conoce como el problema del tiempo de la cosmología cuántica, es decir, la dificultad de describir una evolución sin contar con un tiempo respecto al cual evolucionar.

Dentro de ese mismo marco cuántico, las fluctuaciones cuánticas del campo inflatón, al cruzar hacia afuera del horizonte durante la inflación, se estiran hasta comportarse como fluctuaciones clásicas; ese estiramiento hace que esas fluctuaciones, originalmente cuánticas, terminen siendo precisamente el origen del espectro primordial de perturbaciones que hoy se observa en el universo.

La entropía de Bekenstein-Hawking, por su parte, conecta la gravedad, la termodinámica y la información al ligar la entropía de un agujero negro directamente al área de su propio horizonte, de modo que un horizonte mayor hace que ese agujero negro contenga, necesariamente, una entropía mayor.

Para describir de manera completa todo este conjunto de fenómenos compiten hoy dos enfoques principales: la gravedad cuántica de bucles y la teoría de cuerdas; ninguno de los dos ha producido todavía una predicción observacional que permita distinguirlos entre sí. Así, desde la cosmología cuántica con la que arranca este documento hasta esos dos enfoques todavía indistinguibles entre sí con los que termina, pasando por la ecuación que rige el universo entero, el origen cuántico del espectro primordial y la entropía que liga gravedad, termodinámica e información, la cosmología cuántica hace que la física más pequeña que existe, la del propio mundo cuántico, termine siendo indispensable para entender la física más grande que existe, la del universo entero.

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