New model of cosmic stickiness favors 'Big Rip' demise of universe

El universo puede ser un sitio muy pegajoso, pero saber cuanto, es tema de debate. Esto se debe a que por décadas, los cosmólogos han tenido problemas a la hora de reconciliar la clásica noción de viscosidad que se basa en las leyes de la termodinámica, con la teoría general de la relatividad de Einstein. No obstante, un grupo de la Vanderbilt University ha irrumpido con una formulación matemática fundamentalmente nueva de este problema que parece tender un puente en esta añeja brecha teórica.

Este nuevo trabajo matemático tiene implicaciones significativas en lo que se cree será el destino final del universo. De hecho, se inclina a favor de uno de los más radicales escenarios al los que los cosmólogos han determinado llamar “big rip” (o “gran desgarramiento”). Lo anterior además, también ha puesto bajo una nueva luz los planteamientos que teorizan sobre la naturaleza básica de la energía oscura.

El nuevo enfoque fue desarrollado por el profesor de matemáticas Marcelo Disconzi en colaboración con los profesores de Thomas Kephart y Robert Scherrer, y es descrito en un reporte publicado a comienzos de este año en el diario Physical Review D.

“Marcelo ha venido con una formulación más simple y elegante que es totalmente matemática y obedece a todas las leyes aplicables de la física”, explica el profesor Scherrer.

El tipo de viscosidad que tiene relevancia cosmológica es distinta del tan familiar tipo que vemos en el ketchup. La viscosidad cosmológica es una forma de viscosidad masiva que es la medida de la resistencia de un fluido a la expansión y la contracción. La razón por la que no lidiamos con ella en la vida diaria es debido a que la mayoría de los líquidos que tenemos a mano no pueden comprimirse ni expandirse demasiado.

Así, Disconzi abordó el problema de los fluidos relativistas.

Los científicos han tenido un éxito considerable elaborando modelos de lo que sucede cuando los fluidos ideales –aquellos que carecen de viscosidad- son impulsados a casi la velocidad de la luz. Pero es que casi todos los fluidos son viscosos por naturaleza y pese a las décadas de trabajo y esfuerzo, nadie se las ha arreglado para plantear de una manera aceptable cómo los fluidos viscosos viajan a velocidades relativistas.

“Eso es una desastrosa equivocación” dice Disconzi, “Ya que está comprobado que nada puede viajar más rápido que la luz”.

Estos problemas inspiraron al matemático a reformular las ecuaciones de la dinámica de fluidos relativistas de una manera que la conclusión no mostrara el error de la aceleración a la velocidad de la luz y sí planteara una teoría cosmológica más amplia. Esto generó muchos resultados, entre los que se incluye una potencial nueva perspectiva sobre la naturaleza de la misteriosa energía oscura.

Ahora bien, la mayoría de las teorías que existen sobre la energía oscura no toman en cuenta la viscosidad cósmica, la cual, explica Disconzi “puede tener mucho que ver mucho en el tema de la  aceleración”.

Otro resultado interesante se relaciona con el destino final del universo. Desde que se descubrió que el universo se expande sin parar, los cosmólogos han planteado una serie de escenarios dramáticos entre los que se incluye el radical “big rip.” En este caso, la constante expansión del universo llega a tal grado que en que unos 22 mil millones de años, todos los objetos estelares comenzaran a separarse en partes y los átomos individuales se descompondrán en partículas elementales y radiación.

“En los modelos previos, el “big rip” no era del todo posible”  dice Scherrer. “Pero en este nuevo, la viscosidad es de hecho, el factor que conduce al universo a este fatídico estado”.

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