Los físicos son criaturas extremadamente aficionadas a la simetría. La mayoría de las suposiciones que uno puede encontrar en el campo de la física son corrolarios de algunas simetrías fundamentales que los físicos creen que posee la naturaleza.
La constancia de la energía en el universo se produce casi de inmediato si suponemos que el universo es simétrico en el tiempo, es decir, cada momento en la historia del tiempo es equivalente en todos los aspectos. La explicación física adecuada de esta afirmación aparentemente oscura es que las leyes físicas no han cambiado su forma a lo largo de la historia evolutiva del universo. Desde el punto de vista de un experimentalista, podemos decir que esta ‘homogeneidad de tiempo’ dicta que experimentos idénticos realizados en condiciones idénticas producirían resultados idénticos independientemente de cuándo se realice, hoy o mil millones de años en el pasado o en el futuro. Si asumimos que el universo posee esta propiedad, podemos decir que el Lagrangiano (una función que define la naturaleza física del sistema) del universo no depende del tiempo. Usando la definición de lagrangiana, podemos mostrar que la energía del universo es constante.
Ahora la pregunta es si la suposición de homogeneidad del tiempo es realmente válida. Técnicamente hablando, solo es válido si aceptamos el modelo de “estado estacionario” del universo formulado por Herman Bondi, Fred Hoyle, etc., que dice que el universo no tiene principio ni fin, y por lo tanto la evolución del universo no lo ha cambiado. tiempo extraordinario.
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Por otro lado, la teoría actualmente aceptada, que es el modelo ‘Big Bang’, afirma que el universo tiene una vida limitada, dicta automáticamente que cada momento en la historia del tiempo no puede ser equivalente. Bajo estas circunstancias, el universo no tiene energía constante. Pero la escala de tiempo en la que generalmente nos preocupamos durante la discusión sobre la cuestión de la “ conservación de la energía ” suele ser muy pequeña en comparación con la vida útil del universo (14 mil millones de años). Por lo tanto, podemos suponer que los puntos de tiempo en la escala de tiempo de nuestro interés son equivalentes y se puede suponer que la energía se conserva con una precisión extremadamente buena. La discrepancia en este tiempo muy pequeño es demasiado pequeña para ser medida incluso por los detectores más potentes disponibles en la actualidad.
Entonces, para resumir, la energía del universo es una consecuencia de la homogeneidad del tiempo y es casi perfectamente válida para los problemas que nos interesan.
