Un pequeño cambio en la teoría de la gravedad implica que nuestro universo heredó su flecha del tiempo del agujero negro dentro del cual nació.
“De acuerdo a esto, nuestro propio universo es el interior de un agujero negro existente en otro universo”, concluyó Nikodem Poplawski, de la Universidad de Indiana, en un ensayo formidable sobre la naturaleza del espacio y el origen del tiempo.
La idea de que nuevos universos pueden crearse dentro de agujeros negros y que nuestro propio universo pudo originarse en estas circunstancias ha sido terreno de la ciencia ficción por muchos años. Una derivación científica apropiada de esta idea no se había dado.
Sin embargo, Poplawski proporciona tal derivación. El dice que la idea de los agujeros negros como madres cósmicas de nuevos universos es una consecuencia natural de una nueva visión sobre la naturaleza del espacio tiempo.
Poplawski señala que la derivación estándar de la relatividad general no toma en cuenta el momentum intrínsico de partículas con spin medio. Hay, sin embargo, otra versión de la teoría, llamada teoría de la gravedad de Einstein-Cartan-Kibble-Sciama que sí lo hace.
Esta teoría predice que las partículas con spin de medio entero deben interactuar, generando una pequeña fuerza repulsiva llamada torsión. En circunstancias normales, la torsión es demasiado pequeña para tener un efecto visible. Pero cuando las densidades son mucho más altas que las condicionesdel núcleo atómico, se convierte en algo significante. Particularmente, dice Poplawski, la torsión evita la formación de singularidades dentro de un agujero negro.
Este punto es interesante por muchas razones. La primera tiene implicaciones importantes para la forma en que el universo debe haber crecido cuando su tamaño era la minima expresión.
Los astrofísicos saben desde hace mucho tiempo que el universo es demasiado grande como para alcanzar el tamaño que actualmente tiene basado en el promedio de expansión actual. Ellos creen que el universo creció en aceleradamente en una fracción de segundo después del Big Bang, un proceso que se conoce como inflación.
El problema con la inflación es que requiere una teoría adicional para explicar el porqué ocurrió y eso no es bueno. La forma de abordar el problema de Poplawski permite que un universo sea creado y nazca dentro de un horizonte de eventos de cierto tipo en un agujero negro. Aquí, la torsión evita que se formen singularidades pero permite grandes densidades de energía, lo que conduce a la creación de pares de partículas en escala masiva seguida de la expansión del nuevo universo.
Este es un evento del tipo Big Bang. “Tal expansión no es visible para observadores fuera del agujero negro, para quienes la formación del horizonte y todos los procesos subsecuentes ocurren después de un tiempo infinito”, dijo Poplawski.
Por esta razón, el nuevo universo es una rama separada de espacio tiempo y evoluciona de acuerdo a ello.
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