El universo ekpyrotic ( / ˌ ɛ k p aɪ ˈ r ɒ t ɪ k / ) [1] es un modelo cosmológico del universo primitivo que explica el origen de la estructura a gran escala del cosmos . El modelo también se ha incorporado a la teoría del universo cíclico (o teoría del universo cíclico ekpirótico ), que propone una historia cosmológica completa, tanto del pasado como del futuro.
El modelo ekpyrotic original fue presentado por Justin Khoury, Burt Ovrut , Paul Steinhardt y Neil Turok en 2001. [2]
Steinhardt creó el nombre basado en la palabra griega antigua ekpyrosis (ἐκπύρωσις, "conflagración"), que se refiere a un modelo cosmológico estoico en el que el universo está atrapado en un ciclo eterno de nacimiento ardiente, enfriamiento y renacimiento. [3]
La teoría aborda la pregunta fundamental que sigue sin responder el modelo inflacionario del Big Bang : "¿Qué sucedió antes del Big Bang?" La explicación, según la teoría ekpirótica, es que el Big Bang fue en realidad un gran rebote, una transición de una época anterior de contracción a la época actual de expansión. Los eventos clave que dieron forma a nuestro universo ocurrieron antes del rebote y, en una versión cíclica, el universo rebota a intervalos regulares. [4]
Los modelos ekpiróticos originales se basaban en la teoría de cuerdas , branas y dimensiones extra , pero la mayoría de los modelos ekpiróticos y cíclicos contemporáneos usan los mismos ingredientes físicos que los modelos inflacionarios (campos cuánticos que evolucionan en el espacio-tiempo ordinario). [ cita requerida ] Al igual que la cosmología del Big Bang, la teoría ekpirótica ha descrito con precisión las características esenciales de nuestro universo. Predice un universo plano y uniforme con patrones de puntos calientes y puntos fríos, de acuerdo con las observaciones del fondo cósmico de microondas (CMB), observaciones confirmadas con mayor precisión por el satélite WMAP y Planck .experimentos [5] Durante mucho tiempo se ha considerado que la observación de un CMB es evidencia del Big Bang, [6] pero los defensores de las teorías ecpirótica y cíclica sostienen que el CMB también es consistente con un Big Bounce postulado en esos modelos. [7] Otros investigadores argumentan que los datos de las observaciones de Planck del CMB "limitan significativamente el espacio de parámetros viables de los escenarios ekpiróticos/cíclicos". [8] Las ondas gravitacionales primordiales , si alguna vez se observan, pueden ayudar a los científicos a distinguir entre varias teorías sobre el origen del universo. [ ¿cómo? ]
Una ventaja de los modelos ekpiróticos y cíclicos es que no producen un multiverso . [ cita requerida ] Esto es importante porque cuando los efectos de las fluctuaciones cuánticas se incluyen correctamente en el modelo inflacionario del Big Bang, impiden que el universo alcance la uniformidad y la planitud que los cosmólogos intentan explicar. [ cita requerida ]En cambio, las fluctuaciones cuánticas infladas hacen que el universo se divida en parches con cada combinación concebible de propiedades físicas. En lugar de hacer predicciones claras, la teoría inflacionaria del Big Bang permite cualquier resultado, por lo que las propiedades que observamos pueden verse como una probabilidad aleatoria, que resulta del parche particular del multiverso en el que reside la Tierra. [ cita requerida ] La mayoría de las regiones del multiverso tendrían propiedades muy diferentes.