Un nuevo modelo sugiere que el antiuniverso asociado podría explicar la expansión acelerada sin la necesidad de energía oscura

La expansión acelerada del universo actual, que se cree que está impulsada por una misteriosa energía oscura, es uno de los mayores enigmas de nuestra comprensión del cosmos. El modelo estándar de cosmología llamado Lambda-CDM explica esta expansión como una constante cosmológica en las ecuaciones de campo de Einstein. Sin embargo, la constante cosmológica en sí carece de una comprensión teórica completa, particularmente en lo que respecta a su muy pequeño valor positivo.

Para explicar la expansión acelerada, los físicos han propuesto explicaciones alternativas, como la quintaesencia y las teorías de la gravedad modificada, incluida la gravedad escalar-tensorial-vectorial. Además, las explicaciones más allá de las cuatro dimensiones, como los escenarios del mundo brana en el modelo Dvali-Gabadadze-Porrati (DGP), modifican la gravedad a grandes distancias debido al efecto de una masa de dimensiones superiores en nuestra brana de cuatro dimensiones y a la tensión brana variable.

mi nuevo modelo

En mi trabajo propongo otro modelo para explicar la actual expansión acelerada del universo. A diferencia de los modelos existentes, esto no requiere ningún tipo de energía oscura ni enfoques de gravedad modificados. Sin embargo, hay un precio que pagar: necesitamos un antiuniverso asociado cuyo flujo de tiempo esté relacionado de manera opuesta a nuestro universo.

Hay fuertes argumentos que respaldan este concepto. Desde la perspectiva de la teoría cuántica, es natural que el universo se cree en pares. Recientemente, Boyle y otros propuso que el universo no viola espontáneamente CPT (simetría de inversión de carga, paridad y tiempo), sino que el universo después del Big Bang es la imagen CPT del universo anterior, apuntando hacia un antiuniverso asociado.

Resultados recientes

En un artículo reciente publicado en Gravitación y cosmologíaUtilicé conceptos clave de la teoría cuántica, como la entropía relativa, y de la relatividad general, como la condición de energía nula, que corresponde a la condición de energía positiva. Mis hallazgos sugieren que el universo se expande naturalmente de manera acelerada.

La entropía relativa, que requiere dos estados, corresponde en este caso al universo y su antiuniverso asociado. La expansión acelerada parece inevitable en un universo creado en pares que respetan la condición de energía nula. Este resultado es bastante sorprendente y los lectores familiarizados con el teorema del área de Hawking pueden notar algunas similitudes. El teorema del área también trata de horizontes causales y requiere que se cumpla la condición de energía nula.

En nuestro modelo, el horizonte causal corresponde al Big Bang. Los resultados se aplican igualmente al antiuniverso asociado.

En resumen, la expansión acelerada del universo es un tema desafiante que continúa impulsando los esfuerzos científicos. Basándome en las teorías existentes, mi modelo ofrece una explicación utilizando conceptos estándar de la teoría cuántica y la relatividad general, sin la necesidad de la elusiva energía oscura.

Los resultados indican que la expansión acelerada es natural para un universo creado en pares. Además, estudiar los horizontes causales puede profundizar nuestra comprensión del universo. La belleza de esta idea reside en su sencillez y naturalidad, que la distingue de las explicaciones existentes.

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Naman Kumar es actualmente un Ph.D. Estudiante del Instituto Indio de Tecnología, Gandhinagar, India. Las áreas de interés de Kumar incluyen la relatividad general, la cosmología, el mundo brana y la termodinámica del espacio-tiempo.