De acuerdo con la teoría general de la relatividad de Einstein, el Big Bang representa el Principio, el gran acontecimiento que originó no sólo la materia, sino también el espacio-tiempo. Mientras que las teorías clásicas no ofrecen indicios de la existencia de algo anterior a este momento, un grupo de investigación de Penn State ha utilizado cálculos gravitacionales cuánticos para encontrar las conexiones que condujesen a un tiempo anterior. “La relatividad general puede ser usada para describir el universo retrocediendo a un punto en el que la materia se convierte en tan densa que sus ecuaciones no se mantienen”, dice Abhay Ashtekar, Director del Institute for Gravitational Physics and Geometry de Penn State. “Además, necesitamos aplicar herramientas de cuántica de las que Einstein no disponía.” Combinando física cuántica con relatividad general, Ashtekar y los investigadores de post-doctorado, Tomasz Pawlowski y Parmpreet Singh, fueron capaces de desarrollar un modelo que nos dirige a través del Big Bang a un universo en encogimiento que muestra una física muy parecida a la nuestra.

El equipo mostró en sus conclusiones que, anteriormente al Big Bang, existía un universo en contracción con una geometría espacio-tiempo sin embargo similar a nuestro actual universo en expansión. Cuando las fuerzas gravitacionales empujaron este universo anterior hacia dentro, éste alcanzó un punto en el que las propiedades cuánticas de espacio-tiempo ocasionaron que la gravedad provocara repulsión, en lugar de atracción. “Usando las modificaciones cuánticas de las ecuaciones cosmológicas de Einstein, hemos demostrado que en lugar de un Big Bang clásico, en realidad lo que hay es un rebote cuántico,” dice Ashtekar. “Nos sorprendimos tanto de haber encontrado la existencia de otro universo clásico pre-Big Bang, que repetimos las simulaciones con diferentes parámetros durante meses, pero encontramos que la predicción del Big Bounce (rebote cuántico) es bastante robusta.”

Aunque la idea general de la existencia de otro universo anterior al Big Bang ha sido propuesta con anterioridad, ésta es la primera descripción matemática que establece sistemáticamente su existencia y deduce las propiedades de la geometría espacio-tiempo de ese universo.

El equipo de investigación usó la gravedad cuántica de bucles, una aproximación avanzada al problema de la unificación de la relatividad general con la física cuántica, que es pionera también en el Institute for Gravitational Physics and Geometry de Penn State. En esta teoría, la geometría espacio-tiempo en sí tiene una estructura atómica discreta y el continuum típico es sólo una aproximación. La fábrica de espacio ha sido literalmente tejida por hilos cuánticos unidimensionales. Cerca del Big-Bang, esta fábrica es rasgada violentamente y la naturaleza cuántica de la geometría se convierte en importante. Hace que la gravedad sea fuertemente repulsiva, originando el Big Bounce.

“Nuestro trabajo inicial asume un modelo homogéneo de nuestro universo,” dice Ashtekar. “De todas maneras, nos ha aproximado con mayor seguridad a las ideas subyacentes de la gravedad cuántica de bucles. Continuaremos redefiniendo el modelo para mostrar mejor el universo tal como lo conocemos y para comprender mejor las particularidades de la gravedad cuántica.” >de *Penn State Researchers Look Beyond the Birth of the Universe* . 12 de mayo de 2006

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> gravity-modification breakthrough. 'los científicos han medido el equivalente gravitacional de un campo magnético por primera vez en un laboratorio. una carga eléctrica móvil crea un campo magnético, entonces una masa móvil genera un campo de gravitomagnético. un paso significativo hacia la teoría cuántica de la gravedad' 23 de marzo de 2006
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> oldest light: milestone in cosmology. 'además, el nuevo retrato fija exactamente la edad del Universo en 13.7 mil millones de años.' 17 de febrero de 2003
> in search of extra dimensions: beyond the standard model. 'en algún sitio dentro de la escala de planck, o en niveles de energía extremos, una increíblemente pequeña dimensión suplementaria puede combinar finalmente la gravedad y el electromagnetismo.' 20 de febrero de 2002
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