Un clásico de la cosmología cuántica vuelve a ocupar el centro de atención mientras los físicos revisitan el comienzo del universo

Cuando la relatividad se queda sin camino

Universe Today ha publicado la primera entrega de una serie que revisa una de las preguntas más difíciles de la cosmología: qué ocurrió al comienzo del universo y si esa pregunta siquiera tiene sentido. El artículo parte de un problema familiar en la física moderna. Si la relatividad general se ejecuta hacia atrás a través de la expansión cósmica, apunta hacia una singularidad, un lugar donde las ecuaciones dejan de funcionar en lugar de ofrecer una descripción útil.

Ahí reside la tensión central del artículo. El problema no es simplemente que los físicos no sepan qué hubo antes del big bang. Es que el marco matemático utilizado para describir la gravedad y la evolución cósmica parece fallar justo en el punto en que la pregunta se vuelve más urgente.

Entran Wheeler y DeWitt

El artículo sitúa la historia en la década de 1960 y en el físico John Wheeler, descrito como una de las raras figuras capaces de moverse con soltura entre la relatividad general y la mecánica cuántica. En una época en que los físicos lograban cuantizar con éxito muchos sistemas pequeños y de alta energía, Wheeler y Bryce DeWitt desarrollaron una maquinaria matemática que trataba al propio universo como un objeto cuántico.

Ese trabajo se asocia con la ecuación de Wheeler-DeWitt, un concepto fundamental de la cosmología cuántica. El texto de origen la presenta como un intento temprano de ir más allá del problema de la singularidad al llevar las ideas cuánticas a todo el universo, y no solo a las partículas o los campos dentro de él. En otras palabras, si la gravedad clásica falla al comienzo, quizá el comienzo tenga que describirse con un lenguaje completamente distinto.

Por qué Hawking aparece más tarde

Aunque Stephen Hawking es el nombre más conocido en las discusiones populares sobre los orígenes cósmicos, Universe Today deja claro que su propuesta posterior no surgió en el vacío. El artículo sitúa el argumento de Hawking de que el universo no tuvo comienzo como parte de un esfuerzo más amplio por entender qué significa la pregunta por un inicio cuando la mecánica cuántica entra en escena.

La idea clave, tal como la plantea la fuente, no es simplemente que el universo haya existido siempre. Es la sugerencia más radical de que preguntar qué hubo antes del comienzo puede ser como formular una pregunta mal construida. Desde esa perspectiva, la noción de un punto de partida temporal convencional podría desmoronarse bajo una descripción cuántica del cosmos.

Un viejo debate con vigencia actual

La importancia del artículo reside en que recuerda que algunos de los problemas científicos más profundos no se resuelven mediante una extrapolación directa. Ejecutar las ecuaciones hacia atrás funciona solo hasta cierto punto. Después de eso, el fallo de las matemáticas pasa a formar parte de la historia. Por eso la cosmología cuántica sigue siendo tan fascinante: intenta abordar no solo un problema sin respuesta, sino un problema cuya formulación clásica puede estar incompleta.

Universe Today también cuida de no presentar la visión de Hawking como un hecho cerrado. El texto de origen señala expresamente que no era infalible y que el recorrido por estas ideas todavía podría terminar en desacuerdo. Esa cautela es importante. Las preguntas sobre el comienzo del universo se sitúan en la frontera entre la teoría física, la consistencia matemática y la interpretación filosófica.

Aun así, el renovado interés por estos conceptos muestra por qué siguen siendo relevantes. Obligan a la física a enfrentarse a sus propios límites. También ponen a prueba si las intuiciones humanas sobre el tiempo, los comienzos y la causalidad sobreviven al contacto con los niveles más profundos de la teoría.

En ese sentido, esto no es solo una retrospectiva sobre nombres célebres de la cosmología. Es un recordatorio de que una de las preguntas más antiguas de la ciencia puede depender de si la propia pregunta está bien planteada. Por eso el marco de Wheeler-DeWitt y los argumentos posteriores de Hawking siguen atrayendo atención décadas después de haber sido propuestos por primera vez.

Este artículo se basa en una cobertura de Universe Today. Leer el artículo original.