A horcajadas en el Tiempo

Las Propiedades Primigenias
espacio para que omega tenga un valor cercano a 0,1, creer que omega es en verdad exactamente igual a 1 exige que se logre observar una
masa de unas diez veces igual a la que, hasta ahora, se ha logrado distinguir en cada año luz cúbico de espacio.
En realidad, en teoría el parámetro Ω podría tener un valor cualquiera. Hasta un valor 10.000, en cuyo caso el universo ya haría mucho
que se habría colapsado; o podría tener un valor tan pequeño como 1/10.000, en cuyo caso, la materia estaría tan diluida que esta historia no
podría ser relatada, ya que no habría galaxias, ni Tierra, ni Sol.
El problema de un universo plano es, quizás, el más complicado que enfrenta el modelo del Big Bang. En el fondo, implica una «delicada
armonización» de las condiciones iniciales del universo de hasta una parte entre treinta mil millones para que pueda calzar el valor de Ω que en
la actualidad se maneja, o sea, un valor cercano a la unidad. Ello viene a ser como «armonizar delicadamente» el aterrizaje en la palma de una
mano de una bala previamente disparada. Aunque matemáticamente fuese posible que se haya dado tal exquisita circunstancia, igual se trata de
una explicación poco satisfactoria.
Hasta antes de que los cálculos de Alan Guth lo llevaran a la idea de la inflación cósmica, en el año 1979, la mayoría de los cosmólogos
dejaban de lado o no prestaba mucha atención al problema de la cosmología plana. Después de la importante modificación introducida por Guth
al modelo del Big Bang con su concepto inflacionario, y que estudiaremos en detalle en el capítulo XVI, y que diera una solución natural al
problema, muchos científicos ahora lo consideran relevante. Un artículo de Alan Guth sobre esta idea inflacionaria destina un apéndice a
convencer a los escépticos de no descartar el tópico, lo que demuestra el controvertido status del problema de la cosmología plana o del universo
abierto. Aun hoy persiste el desacuerdo sobre el significado o la profundidad de dicho problema.
Hay una tercera característica de nuestro universo contemporáneo que resulta desconcertante, desde el punto de vista del modelo del
Big Bang: La ausencia de monopolos magnéticos, defectos topológicos, grumos deformados de energía de campo que describen las teorías del
campo de medida unificado... las GTU (que estudiaremos en capítulos posteriores). Según ellas, la materia del universo muy primitivo, cuando
sólo tenía 10-35 segundos, consistía en un gas de quarks, leptones y gluones a una temperatura elevadísima, que interactuaban simétricamente,
sin que hubiera diferenciación de las diversas fuerzas. A medida que el universo se expande y se enfría, la temperatura desciende, se rompe la
simetría y se van diferenciando las diversas interacciones. A determinada temperatura crítica se diferencia la interacción electromagnética, al
romperse la simetría unificadora. Cuando esto sucede, en ese universo primigenio pueden formarse monopolos magnéticos. No es difícil
entender por qué.
Comencemos por un hecho cualquiera. Recordemos el ejemplo de la ruptura
espontánea de simetría: un grupo de científicos ha tomado lugar alrededor de una
mesa redonda para el banquete de su congreso anual. Tienen orígenes culturas
diversas. Cada invitado tiene al frente un plato, cubiertos y un platillo con pan . En el
país anfitrión, la costumbre es que este último se coloque a la izquierda del plato
principal. Pero esta convención no es universal. Algunos comensales se quedan
perplejos y se preguntan si deben sacar su pan de la derecha o de la izquierda.
Cuando una primera persona elige su platillo de pan, influye en el gesto de sus
vecinos. Cada vez más la elección se hará en el mismo sentido, y pronto cada uno
habrá determinado el lugar de su platillo.
Pero si la mesa es muy grande y los convidados numerosos, puede ocurrir que
una persona elija el platillo de su izquierda mientras que el que se encuentra a su lado
ocupe el de su derecha, rompiendo así la simetría derecha-izquierda de los platillos de
pan que están igualmente dispuestos de cada lado de los invitados. Si uno de los
comensales coge el platillo de pan de su derecha y otro, sentado en otra parte, coge el
de su izquierda, un platillo al menos será reclamado por dos, y otro, por nadie, Esta
configuración de simetría rota contiene por lo menos dos «giros topológicos», uno
localizado en el platillo reclamado por dos personas (el solitón) y el otro en platillo que
no reclama nadie (el antisolitón). Curiosamente, si pedimos a una de las dos personas
que no tiene platillo que reclame el suyo a la que tiene dos, y luego hacemos lo mismo
con su nuevo vecino, y así sucesivamente, el emplazamiento del plato reclamado por
dos ( doble defecto) irá girando alrededor de la mesa hasta que se encuentre con el
El banquete de los físicos. Si uno de los dos
comensales que quiere el mismo platillo, coge en vez
de éste, el adyacente, el solitón empieza a girar
alrededor de la mesa hasta que encuentra el
antisolitón y se aniquilan.
defecto sin platillo y se aniquilen. Entonces, todos los comensales tendrán un platillo de pan. La simetría derecha- izquierda sigue rota, pero
ahora está rota en la misma dirección alrededor de toda la mesa.
Una situación que en el principio es simétrica –los platillos para el pan están igualmente dispuestos de cada lado de los comensales–
evoluciona espontáneamente hacia un quiebre de simetría, dándose diferentes zonas inconexas dependiendo del tamaño de la mesa o de la
cantidad de comensales.
Para aplicar la analogía de la ruptura de simetría en la mesa descrita a la ruptura de simetría en el universo primigenio, necesitamos que
http://www.astrocosmo.cl/h-foton/h-foton-11_04.htm (4 of 6)29/12/2004 23:39:19