Estás haciendo la pregunta correcta, CÓMO, NO POR QUÉ. Desafortunadamente, las respuestas que obtendrá son en su mayoría movimientos de manos sin sentido que podrá hacer agujeros con solo una pequeña cantidad de pensamiento. Para comprender una respuesta que es más que solo agitar la mano requiere varios años de cursos de física de posgrado. Como no estaría haciendo la pregunta sobre Quora si tuviera esos antecedentes, recurriré a los típicos movimientos de mano.
Primero, el modelo estándar no nos permite extrapolar hasta t = 0.
[matemáticas] \ Delta {E} \ Delta {t} \ ge {\ hbar \ over {2}} [/ matemáticas]
- Si el universo se expande debido a la energía oscura, pero la longitud de Planck, siendo la unidad básica de longitud, no se expande, ¿de dónde provienen las unidades de longitud adicionales?
- ¿Es correcto que podamos medir las ondas de luz del Big Bang durante aproximadamente los próximos 380 mil años, después de lo cual no habrá luz radiada?
- ¿Hay otros planetas como el nuestro en todo este universo?
- La materia no se puede crear ni se puede destruir. Básicamente, la edad de todos es la misma que la del universo. ¿Tiene esto algún sentido?
- Si una nave espacial con combustible infinito fuera teletransportada a 9 mil millones de años luz de distancia de la Tierra, ¿podría un astronauta en la nave encontrar la Tierra?
(Una versión más avanzada de esta fórmula reconoce que necesitamos usar H en lugar de E, pero no existe una definición apropiada de H.)
En última instancia, esto significa que antes de las unidades de tiempo de Planck no tenemos certeza de cuánta energía había. Puede que no esté claro, pero para la teoría cuántica, significa que todo se mide como enteros o fracciones consistentes. Por lo tanto, no puede hacer que un valor sea arbitrariamente pequeño para compensar un valor arbitrariamente grande. Esto se vuelve más claro si trabaja en unidades donde [math] \ hbar [/ math] se define como 1.
[matemáticas] 2 \ Delta {E} \ Delta {t} \ ge {1} [/ matemáticas]
Por ejemplo, al describir un oscilador armónico, [math] \ Delta {E} [/ math] adquiere un valor de medio entero, [math] 1 \ over {2} [/ math], [math] 3 \ over {2} [/ math], [math] 5 \ over {2} [/ math], …
No importa cómo lo corte, la teoría simplemente no nos permite discutir algo significativo con [math] \ mid {t \ mid} {10 ^ {- 43}} [/ matemáticas] s ([matemáticas] t = 2 [ / matemática] en unidades naturales) para que nuestro modelo tenga valor predictivo. No es correcto decir que el espacio o el tiempo no existían antes. Más bien uno debería decir que ni el espacio ni el tiempo se definieron adecuadamente.
Lo que podemos decir es que en [matemáticas] t \ aprox {10 ^ {- 43}} [/ matemáticas] s había una cantidad extrema de temperatura y energía. Si el universo es infinito ahora, fue infinito desde la primera instancia definida del tiempo. Si el universo es finito, era infinitesimal en la primera instancia de tiempo definida.
No hay un período de tiempo definido para el que podamos decir que no hubo “nada”.
Comprender exactamente lo que queremos decir con indefinido puede ser difícil. Así que consideremos un experimento mental en el que tenemos el mismo tipo de dilema. Imagina que estás midiendo el nivel de ruido frente al número de vacas en un establo. ¿Puedo preguntar qué significa en el nivel de ruido cuando hay media vaca en un establo cerrado? No.
Ahora vamos a complicar esto aún más. Podría hacer la simple pregunta ¿cuántas vacas hay en el establo cuando el nivel de ruido es 0? Pero cuando medí el granero vacío, aún medía ruidos. Hubo crujir de madera, goteo de agua, mi propia respiración, etc. Entonces, según mi argumento, necesito una fracción negativa de una vaca para tener 0 ruido. ¿Eso tiene sentido? Ni siquiera puedo definir significativamente lo que quiero decir con media vaca, ¿cómo puedo definir -0.38 vacas? Recibo una respuesta sin sentido, porque si realmente entendiera el problema, ni siquiera estaría haciendo esa pregunta. El punto clave es que el granero nunca está tranquilo en este modelo.
Este es el mismo problema que tenemos tratando de examinar t = 0. Nuestro valor energético ni siquiera tiene sentido, es como las vacas -0.38. El punto clave es que nunca tenemos un universo = 0 es este modelo.
Ahora te das cuenta de que la ecuación no dice dónde no podemos ver una t negativa. Podríamos mirar [math] t <- {10 ^ {- 43}} [/ math] s, y preguntar qué pasa entonces. Eso esta permitido. Muchos físicos han ideado teorías que intentan explicar lo que fue "antes". Sin embargo, nuestro modelo cosmológico estándar no lo hace. Para hacer tal extrapolación, debe combinar con éxito la relatividad general con la mecánica cuántica y todas las demás fuerzas. Probar tal modelo, significa probar que su teoría unificada es correcta.
No tenemos un modelo probado, solo tenemos lo que se puede considerar algunas conjeturas bastante buenas. Hay un video de la BBC, “Before the Big Bang”, lo recomiendo. Parte del material ya está desactualizado, pero le brinda una visión mucho mejor de las posibilidades.
