El tiempo y el Big Bang son dos necesidades diferentes

 

El tiempo y el Big Bang son dos necesidades diferentes

Por Bruno Perera

Cuando se habla del origen del universo, hay una pregunta que suele provocar respuestas contundentes, incluso entre quienes se dedican a divulgar la ciencia: ¿qué había antes del Big Bang?

Algunos científicos y divulgadores responden que la pregunta carece de sentido porque el tiempo comenzó con el Big Bang. Según esta interpretación, preguntar qué había antes sería como preguntar qué hay más al norte del polo norte. Sin embargo, cabe preguntarse si esa comparación demuestra realmente que no pudo existir un tiempo anterior al Big Bang o si, por el contrario, se utiliza una analogía para dar por resuelta una cuestión que la ciencia todavía no ha conseguido aclarar definitivamente.

Mi propósito no es afirmar que existió otro tiempo antes del Big Bang, sino analizar si podemos descartar científicamente esa posibilidad.

¿Comenzó todo con el Big Bang?

El modelo cosmológico del Big Bang describe la evolución del universo observable desde un estado primitivo extremadamente caliente y denso, hace aproximadamente 13.800 millones de años. La expansión del universo, la radiación cósmica de fondo y la abundancia de elementos ligeros constituyen algunas de las principales evidencias que respaldan este modelo.

Pero debemos distinguir dos afirmaciones que no significan lo mismo.

La primera sostiene que el universo observable evolucionó desde aquel estado primitivo. Esta afirmación cuenta con un sólido respaldo científico.

La segunda sostiene que el Big Bang fue el comienzo absoluto de toda existencia, incluido el tiempo, y que no pudo haber ninguna realidad anterior. Esta afirmación es mucho más fuerte y no ha sido demostrada de manera concluyente.

El Big Bang describe una fase muy temprana de la historia cósmica, pero las teorías actuales no nos proporcionan todavía una respuesta definitiva sobre el origen último del espacio y del tiempo.

Por consiguiente, desconocer qué sucedió antes no equivale a haber demostrado que no hubo un antes.

¿Pudo existir otro tiempo antes del Big Bang?

Considero que esta es una de las preguntas fundamentales de la cosmología.

Supongamos que nuestro universo actual no fuera la primera fase de la realidad, sino el resultado de una transformación anterior. En ese caso, habría existido un tiempo previo durante el cual se habrían producido acontecimientos que desembocaron en la expansión que observamos hoy.

Esta posibilidad no es una mera ocurrencia sin relación con la investigación científica. Existen modelos cosmológicos que estudian la posibilidad de que una fase de contracción precediera a la expansión actual. En los llamados modelos de rebote cosmológico, el universo podría haber atravesado una fase anterior antes de comenzar a expandirse.

No obstante, debemos ser rigurosos: estos modelos son propuestas teóricas y no existe una demostración experimental concluyente de que nuestro universo surgiera de esa manera.

También se investiga si el espacio y el tiempo que conocemos podrían proceder de una estructura física más fundamental. Sin embargo, todavía no disponemos de pruebas suficientes para establecer qué habría existido antes del Big Bang, si es que hubo una fase anterior.

Por tanto, la conclusión prudente es que pudo haber existido otro tiempo, pero aún no sabemos si realmente existió.

La comparación con el polo norte

Para explicar por qué algunos consideran imposible hablar de un antes del Big Bang, se utiliza frecuentemente la analogía del polo norte: preguntar qué había antes del Big Bang sería como preguntar qué hay más al norte del polo norte.

Pero esta comparación tiene sus limitaciones.

El polo norte constituye un límite de la dirección norte sobre la superficie terrestre. Una vez alcanzado, no podemos seguir avanzando hacia el norte sobre esa superficie. Sin embargo, eso no significa que más allá del polo no exista espacio físico. La analogía describe un límite geométrico concreto, no la inexistencia de toda realidad.

Además, la superficie terrestre es una geometría que conocemos y podemos observar. No podemos trasladar automáticamente sus propiedades al tiempo cósmico y concluir que este necesariamente comenzó con el Big Bang.

Para que la analogía demostrara que no existió un tiempo anterior, primero tendríamos que demostrar que el tiempo del universo posee esa misma clase de límite y que no hay ninguna descripción física válida más allá de él.

Precisamente eso es lo que todavía no conocemos de manera definitiva.

Por consiguiente, utilizar el ejemplo del polo norte puede ayudar a explicar determinados modelos cosmológicos, pero no demuestra por sí solo que sea imposible que hubiera un tiempo anterior.

El tiempo y el Big Bang son dos necesidades diferentes

El título de este artículo expresa una distinción que considero esencial.

El Big Bang es un modelo científico que describe la evolución temprana del universo observable. El tiempo, en cambio, es una dimensión fundamental de nuestra descripción física de los acontecimientos y forma parte de la estructura del espacio-tiempo en la relatividad general.

No son, por tanto, dos conceptos equivalentes.

Que el modelo cosmológico encuentre un límite en su descripción del pasado no demuestra automáticamente que toda forma de tiempo deba comenzar allí. Podría ocurrir que el tiempo tuviera un comienzo absoluto, pero también cabe investigar si nuestro universo procede de una fase anterior en la que existía una historia temporal.

Debemos reconocer que existe una dificultad importante: si el tiempo comenzó absolutamente con el Big Bang, no habría un instante anterior en el que pudiera producirse su comienzo. En ese caso, preguntar qué sucedió antes no describiría un acontecimiento temporal posible dentro de ese modelo.

Pero si existió otro tiempo, el problema sería diferente. El Big Bang podría representar una transición entre dos fases de la historia cósmica, y no necesariamente el nacimiento de toda realidad.

La ciencia todavía no ha establecido cuál de estas posibilidades describe correctamente el origen último del universo.

¿Y si no hubiera existido el universo?

Podemos llevar el razonamiento un paso más allá.

Imaginemos que no existiera absolutamente nada: ni materia, ni energía, ni espacio, ni tiempo, ni campos físicos ni ninguna otra estructura que pudiera considerarse una realidad.

En tal hipótesis, no habría un vacío que ocupara el lugar del universo, porque un vacío físico presupone un espacio. Tampoco habría oscuridad eterna, porque la oscuridad presupone condiciones físicas en las que no llega luz. Y no habría una espera infinita antes de la aparición del universo, porque esperar presupone tiempo.

La ausencia absoluta no sería un lugar vacío ni una región oscura. Sería la inexistencia de cualquier realidad física.

Ahora bien, debemos distinguir esta descripción conceptual de una conclusión experimental. No hemos observado un estado de nada absoluta, ni disponemos de una teoría comprobada que establezca si tal estado es físicamente posible.

Por otra parte, el vacío cuántico no equivale a la nada absoluta. Es un estado descrito por una teoría física y posee propiedades que pueden estudiarse. Por eso, cuando se habla de que el universo pudo surgir de la nada en determinadas propuestas teóricas, es necesario precisar qué significa exactamente esa palabra.

No podemos confundir la ausencia de materia ordinaria con la inexistencia de toda realidad.

¿Qué existía antes de que existiera el tiempo?

Esta pregunta nos conduce a una dificultad todavía mayor.

Si el tiempo tuvo un comienzo absoluto, preguntar qué existía antes podría resultar inadecuado, porque la palabra «antes» presupone una relación temporal.

Pero si el tiempo no tuvo un comienzo absoluto, o si nuestro universo procede de una fase anterior, la pregunta podría tener sentido físico.

Existen, por tanto, dos posibilidades generales que debemos mantener diferenciadas.

Una es que el tiempo tenga un límite pasado y que no exista una fase temporal anterior. La otra es que nuestro universo sea una etapa de una historia más amplia, con una fase previa que todavía no comprendemos.

Ninguna de estas posibilidades debe confundirse con un hecho experimentalmente demostrado en todos sus detalles.

Tampoco podemos afirmar que cualquier realidad imaginable tenga que desarrollarse necesariamente dentro de un tiempo semejante al nuestro. La física actual no ha establecido que toda forma posible de existencia deba compartir las propiedades del espacio-tiempo que observamos.

La dificultad consiste en que nuestras teorías físicas describen la realidad mediante conceptos y estructuras que podrían dejar de ser aplicables cuando intentamos investigar sus propios límites fundamentales.

¿Por qué existe algo en lugar de nada?

Finalmente, llegamos a una pregunta que va más allá de la explicación ordinaria de la evolución cósmica.

La cosmología puede investigar cómo evolucionó el universo desde sus primeras fases conocidas y proponer modelos sobre su posible origen. Pero explicar cómo evoluciona una realidad no equivale necesariamente a explicar por qué existe alguna realidad en lugar de no existir absolutamente nada.

No conocemos una ley científica confirmada que demuestre que la existencia de alguna realidad sea obligatoria. Tampoco disponemos de una teoría comprobada que demuestre que la nada absoluta sea posible.

Por eso, afirmar que todo surgió de la nada, o que necesariamente tuvo que existir algo desde siempre, requiere argumentos que todavía no poseemos de manera concluyente.

La cuestión continúa abierta.

Conclusión

A mi juicio, debemos evitar convertir una hipótesis cosmológica en una certeza que la ciencia todavía no ha establecido.

El Big Bang cuenta con sólidas evidencias como descripción de la evolución temprana del universo observable. Sin embargo, no debemos confundir esa conclusión con la demostración de que fue el comienzo absoluto de toda existencia.

Pudo haber existido otro tiempo antes del Big Bang, aunque todavía no sabemos si fue así. También es posible que el tiempo, tal como lo entendemos, tuviera un límite pasado. Ambas posibilidades deben examinarse de acuerdo con sus fundamentos teóricos y sus evidencias, sin presentar como demostrado lo que aún permanece abierto.

La comparación con el polo norte no resuelve por sí sola el problema. Del mismo modo, imaginar un tiempo anterior no demuestra que realmente existiera.

La cuestión fundamental no es únicamente cuándo comenzó a expandirse el universo, sino si esa expansión marcó el comienzo de toda existencia o si fue una fase de una realidad más antigua.

Mientras no dispongamos de una teoría comprobada que permita responder a esa pregunta, la posición científicamente más honesta consiste en reconocer nuestros conocimientos, admitir sus límites y mantener abierta la investigación.

No saber qué había antes del Big Bang no significa que sepamos que no había absolutamente nada. Y si suponemos que antes del Big Bang existió esa NADA ABSOLUTA, surge la pregunta del millón: ¿de dónde salió esa nada, cómo pudo surgir y qué hizo posible que existiera la nada antes de que existiera el universo?