En el canal de YouTube Closer to Truth, Robert Lawrence Kuhn entrevistó recientemente al físico Paul Steinhardt sobre su modelo cosmológico cíclico. El modelo ha demostrado ser muy atractivo para los ateos, ya que evita las implicaciones filosóficas de que el universo tenga un comienzo. He escrito anteriormente sobre por qué el modelo en realidad no evita un comienzo y cómo requiere altos niveles de ajuste para generar un universo que permita la vida (aquí, aquí). Lo que me llamó la atención con fuerza renovada en la entrevista reciente es la capa tras capa de suposiciones del modelo que no están respaldadas por ninguna evidencia empírica.

Renunciando a la cosmología inflacionaria

Steinhardt es una de las figuras más interesantes e influyentes de la cosmología. Fue uno de los arquitectos originales de la cosmología inflacionaria. Más tarde rechazó la teoría por las razones que detalló en su artículo de Scientific American “Pop Goes the Universe”. Argumentó que todas las principales predicciones de las versiones más simples y manejables de la teoría inflacionaria han fallado. Y las versiones actuales son tan artificiales y flexibles que podrían adaptarse a casi cualquier dato, por lo que no tienen un poder explicativo real:

Un concepto erróneo común es que los experimentos pueden usarse para falsear una teoría. En la práctica, una teoría fallida se inmuniza cada vez más contra la experimentación mediante intentos de parchearla. La teoría se vuelve más afinada y arcana para adaptarse a nuevas observaciones hasta que llega a un estado en el que su poder explicativo disminuye hasta el punto de que ya no se persigue… Una teoría como la multiplicidad no excluye nada y, por lo tanto, tiene poder cero.

El Marco Básico

Steinhardt propone que su modelo cíclico de cosmología explica mejor la estructura de nuestro universo y evita muchas de las trampas de la cosmología inflacionaria. El marco básico de su teoría incluye los siguientes componentes:

  • Nuestro universo reside en una brana multidimensional que reside en un espacio dimensional superior que contiene otras branas paralelas que albergan otros universos.
  • Las branas chocan periódicamente debido a una fuerza entre branas que las une.
  • Las colisiones dan como resultado eventos de big bang en las branas. Los universos en las branas luego se expanden debido a la energía de la colisión, lo que hace que un universo en contracción rebote en uno en expansión. Las branas se restablecen a su separación original.
  • La colisión transfiere energía a un campo escalar. Esa energía luego se transfiere del campo escalar a la producción de materia y energía que llena uniformemente el universo.
  • El universo se expande como en la cosmología estándar del Big Bang con galaxias, estrellas y planetas formándose a medida que el universo se enfría.
  • La expansión del universo finalmente se acelera.
  • La fase de expansión termina y el universo comienza a contraerse lentamente. La contracción lenta suaviza el universo.
  • La contracción termina en un rebote y el universo vuelve a expandirse iniciando un nuevo ciclo.
  • La expansión, contracción y rebote están dirigidos por la energía del campo escalar cuyo valor corresponde a la distancia entre las branas.

Una multitud de supuestos

El modelo cosmológico cíclico supuestamente explica características de nuestro universo como la casi uniformidad de la radiación cósmica de fondo y la falta de curvatura del espacio, así como otros modelos, pero solo puede hacerlo basándose en numerosas suposiciones especulativas. Todo el marco se basa en la teoría de cuerdas que muchos físicos están empezando a cuestionar seriamente (aquí, aquí). También asume la existencia de branas multidimensionales paralelas que contienen universos separados, una aplicación cuestionable de la teoría de cuerdas, incluso si es cierta. La colisión de las branas debe ocurrir de la manera correcta para generar universos con la cantidad justa de falta de homogeneidad para dar nacimiento a galaxias con estrellas y planetas.

Incluso si todas estas suposiciones fueran ciertas, el nivel de ajuste requerido en los rebotes seguiría siendo inmenso. El cosmólogo Andrei Linde declaró lo siguiente sobre una versión anterior del modelo:

Al evaluar la amplitud inicial de las fluctuaciones cuánticas en la escala correspondiente a la parte observable del universo, se encuentra que las branas deben ser paralelas entre sí con una precisión mejor que 10−60 en una escala 1030 veces mayor que la distancia entre las branas .

Además, incluso si las branas existieran y chocaran adecuadamente, justificar la dinámica de una expansión, contracción y rebotes tan altamente orquestados requiere postular un campo escalar muy particular. Su valor debe depender de la distancia entre las branas, y su energía debe describirse mediante una forma matemática muy específica. Y la transferencia de energía del campo a la producción de materia y energía comunes requiere el acoplamiento adecuado del campo escalar con los campos subyacentes a la materia y la energía.

La ironía es que las críticas de Steinhardt a la cosmología inflacionaria probablemente se apliquen con igual fuerza a su propia teoría. Ninguna evidencia empírica apoya ninguno de los componentes esenciales de la teoría. Las numerosas características ad hoc de su modelo probablemente sean lo suficientemente flexibles para explicar cualquier dato observado con la elección correcta de parámetros ajustados y condiciones iniciales. Y las únicas predicciones comprobables de la teoría de cuerdas, que forma la base de todo el marco, han fallado. La mayoría de los cosmólogos consideran dudosas las afirmaciones de que la cosmología cíclica ofrece una explicación convincente para la estructura de nuestro universo.

Una explicación más simple

La conclusión más obvia sobre nuestro universo es que fue creado por una mente trascendente que lo diseñó con el propósito de albergar vida. Esta hipótesis está respaldada además por la evidencia de diseño que vemos en nuestro sistema planetario y a lo largo de la vida. Negar la conclusión del diseño ha obligado a los científicos a proponer las teorías más arcanas y artificiosas llenas de multiversos, campos misteriosos y otras especulaciones descabelladas. Tales esfuerzos por parte de muchos científicos son perfectamente razonables dado su marco materialista. Pero una evaluación honesta de la evidencia debería en algún momento inspirarlos a cuestionar sus suposiciones filosóficas.

Artículo originalmente publicado en inglés por Brian Miller Ph.D. en Evolution News & Science Today