¿Por qué el universo no es uniforme? Si todo explotó desde un solo punto, ¿qué causó las irregularidades que se convirtieron en las ‘cosas’ de hoy?

La pregunta que los físicos han estado haciendo durante décadas es “¿por qué el universo es uniforme?”. El universo no comenzó como un solo punto, pero aún era increíblemente pequeño. Aun así, averiguar qué tan rápido la u. El universo debe haberse expandido y ha resultado en un problema: diferentes partes del cielo, más allá de un cierto ángulo de separación, nunca podrían haber entrado en contacto. No había forma de que causa y efecto pudiera haber funcionado entre esas partes del cielo. Entonces, ¿por qué tenían casi exactamente la misma temperatura?

La respuesta es, probablemente, algo llamado ‘inflación’. Esto significa que el universo comenzó increíblemente pequeño, pero no se expandió mucho al principio. El universo podría haberse vuelto uniforme a medida que la energía se transfirió. Luego, el universo pasó por una expansión increíblemente rápida que suavizó aún más las cosas. Cuando el universo paró esa rápida expansión, se arrojaron enormes cantidades de energía al espacio y eso condujo a la creación de la materia que compone el universo hoy.

La expansión increíblemente rápida estiró tanto que incluso las fluctuaciones cuánticas aleatorias crecieron hasta alcanzar un tamaño astronómico, y las muy leves irregularidades parecen el resultado de la mecánica cuántica.

No explotó desde un solo punto. Esa es una mala descripción pop-sci del big bang. Una descripción más precisa es que hace unos 13.800 millones de años el universo visible estaba en un volumen mucho más pequeño. Este volumen de espacio-tiempo era mucho más caliente y más denso. Algo hizo que el espacio-tiempo se inflara rápidamente. La inflación no se produjo en un espacio-tiempo preexistente, sino que el espacio-tiempo real en sí mismo se hizo más grande. Esto causó que el material que estaba en un estado caliente, denso y muy uniforme, se enfriara a medida que se expandía.

Las “irregularidades” que vemos son en realidad muy pequeñas. La mayor parte del universo está muy vacío. Aproximadamente 380,000 años después del Big Bang, el universo todavía era muy uniforme. A aproximadamente 1 parte en 100,000. Pero estas pequeñas irregularidades fueron las semillas para que nuestro universo continuara evolucionando hacia la estructura que vemos ahora. Las ligeras variaciones en las densidades permitieron que la gravedad tuviera direcciones preferidas. Eventualmente eso condujo a todas las galaxias y supercúmulos que vemos ahora.

Pero lo importante no es pensar en ello como una explosión de material en el espacio, sino un montón de energía dentro del espacio-tiempo y el espacio-tiempo se infla rápidamente.

Porque cuando el universo comenzó, estaba (y sigue siéndolo) compuesto de varias formas de energía / radiación y luego materia y antimateria, ahora toda la energía tiene masa cero, pero la materia tiene masa y masa significa gravedad, lo que significa atracción que conduciría a agrupación que eventualmente conduce a todas las irregularidades que vemos en el universo.

Si bien sabemos que el universo tuvo un comienzo y se expandió, el Big Bang es una teoría. Incluso si explotó, sabemos que las explosiones no producen orden, producen aleatoriedad y caos. Creo que los científicos dicen que las regiones desiguales de alta y baja presión en el espacio causaron irregularidades y esto provocó que las cosas se enfriaran y comprimieran en varias regiones.

Creo que se redujo a la aleatoriedad cuántica. Esa es una razón puramente matemática basada en las matemáticas de las probabilidades en un sistema dado. Exactamente por qué es un gran misterio: una idea plausible es que las dimensiones ocultas influyeron en esto, pero nunca se ha demostrado. Quizás el día lo sabremos, pero también es muy posible que nunca lo sepamos. Aprende a sentirte cómodo diciendo ‘No tengo idea y realmente no tengo que hacerlo’, porque una suposición infundada no es más neutra que la ignorancia. Es potencialmente mucho peor porque puede convertirse en una certeza injustificada.