30/5/08

Origen de l'univers

Quan es formulen teories de l’origen del nostre univers, apareix el concepte de multivers que es refereix a un conjunt hipotètic de múltiples universos que inclouria el nostre. El desenvolupament de la física quàntica, i la cerca d’una teoria unificada (teoria quàntica de la gravetat), juntament amb el desenvolupament de la teoria de les cordes, han fet entreveure la possibilitat de l’existència de múltiples dimensions i diversos universos. La majoria de científics estan d’acord que l’univers va començar després d’una gran explosió (el Big Bang), fa uns 14000 milions d’anys. L'Univers va néixer a partir del que s'anomena una singularitat: un estat de temperatura i densitat infinites, on encara no existien ni l'espai, ni el temps ni les lleis de la física. Per causes no conegudes encara aquesta singularitat va començar a expandir-se i van aparèixer l'espai, el temps, la matèria, l'energia i totes les lleis de la natura. Durant els primers instants aquesta acceleració va ser inimaginablement ràpida (període inflacionari), la qual cosa va augmentar la seva mida de manera extraordinària "planxant" l'Univers i fent que adquirís la geometria plana que ara ostenta.

La teoria de l’ inflació soluciona diversos problemes cosmològics. Bàsicament en considerarem dos:

I. El problema de l’horitzó:

Quan s’observa l’univers molt llunyà veiem que l’horitzó disminueix més ràpidament que les galàxies. Això té la seva lògica ja que la velocitat de la llum és superior a la velocitat d’allunyament de les galàxies. Ara bé, com justifiquem que en una determinada zona, objectes molt llunyans entre sí tinguin la mateixa temperatura?

II. El problema de la plenitud:

Ara per ara la teoria més acceptada que justifica l’actual geometria plana de l’univers és el període d’inflació ja que l’espai queda estirat fins a quedar pla, sigui quina sigui la geometria original.

En els últims anys dos cosmòlegs Joao Magueijo i Andreas Albrecht han defensat una teoria alternativa anomenada VSL (Varying Speed of Light). Aquesta teoria diu que la velocitat de la llum no ha sigut constant al llarg del temps. En formar-se l’univers la velocitat era molt més alta i va anar decreixent a mesura que s’anava expansionant fins adquirir la velocitat actual. Si la teoria VSL és certa, llavors tenim una explicació de l’origen de l’univers i de la causa primera de Big Bang. L’energia del buit es transformaria en la matèria que integra les galàxies que podem observar. Aquest procés es produiria durant la variació de la velocitat de la llum i la variació de l’energia del buit, que passaria a un nivell més baix. En el moment del Big Bang se suposa que la matèria es forma ràpidament arribant la temperatura a uns nivells extraordinàriament alts. Després la matèria s’anirà expansionant tot refredant-se la temperatura fins l’estat actual d’uns 2,7 ºK.

Actualment s’acumulen evidències que la major part de l’energia a l’univers té una forma desconeguda i l’anomenem energia fosca. L’origen d’aquesta energia és completament desconegut i es relaciona amb les denominades fluctuacions del buit. En l’univers tenim l’energia fosca en un 73%, la matèria fosca en un 23% i els àtoms formarien part del 4% restant.