¿Qué gobierna silenciosamente todo el universo?

(Periódico Dan Tri) - Las constantes fundamentales no son sólo números secos; son la base que da forma a toda la existencia del universo.

El misterioso valor de una constante

Ilustración que muestra cómo la atracción gravitacional de una galaxia curva el espacio-tiempo según la teoría de la relatividad general de Einstein (Imagen: Biblioteca de Ciencias).

Al observar el cielo nocturno, a menudo nos preguntamos por qué el universo existe como existe: desde la vida, las estrellas, los planetas e incluso la humanidad. Pero pocos se dan cuenta de que todo en el universo está gobernado por un grupo especial de números, conocidos como las constantes fundamentales de la naturaleza.

Estos números no son invenciones humanas, sino valores fijos que describen cómo las fuerzas y la materia en el universo interactúan entre sí.

Por ejemplo, la velocidad de la luz en el vacío es siempre aproximadamente 299.792.458 m/s, la constante gravitacional G es 6,674 x 10⁻¹¹ m³/kg/s², o la masa de un electrón es 9,1 x 10⁻³¹ kg…

Estos números, si se modificaran incluso mínimamente, podrían alterar por completo el universo, e incluso la vida podría dejar de existir. La gran pregunta es: ¿Por qué estos números tienen el mismo valor? ¿De dónde provienen? ¿Es solo una coincidencia?

Gracias a la física, podemos construir ecuaciones y modelos muy precisos para describir el mundo , desde la caída de una piedra hasta la expansión del universo entero. Sin embargo, cada ecuación requiere valores de entrada, es decir, constantes.

Son como las "vigas" que sostienen el edificio de la física moderna. Pero, curiosamente, ninguna teoría actual puede explicar su origen. Los científicos solo pueden medir sus valores experimentales e incorporarlos en modelos.

Imagina que estás simulando el movimiento de una pelota. Podrías usar las leyes de Newton para describir las fuerzas en juego, pero necesitas saber "cuán fuerte es la gravedad". Esto no se obtiene del modelo; debe medirse en la realidad.

De manera similar, constantes como la intensidad de la fuerza electromagnética, la constante de Planck o la relación entre partículas elementales son parámetros "dados" que no pueden calcularse a partir de los fundamentos teóricos actuales.

¿Son las constantes verdaderamente “inmutables”?

Einstein fue el autor de la teoría general de la relatividad, que incluye el concepto de la constante gravitacional G, una cantidad indispensable para describir el grado de "curvatura" del espacio-tiempo (Foto: Getty).

El problema se vuelve más intrigante cuando los físicos preguntan: ¿son estos números realmente "constantes", es decir, que nunca cambian?

Si alguno de ellos cambia, aunque sea levemente, con el tiempo, el espacio o las circunstancias físicas, significa que no son verdaderamente fundamentales, sino meras manifestaciones de una teoría más profunda aún por explorar .

Para verificar esto, los científicos diseñaron numerosos experimentos de alta precisión, tanto en la Tierra como en el espacio. En el laboratorio, utilizaron relojes atómicos. Estos son dispositivos extremadamente sofisticados capaces de detectar los cambios más mínimos en las oscilaciones atómicas y de rastrear cambios a lo largo del tiempo en constantes como la constante de estructura fina (FSC).

Hasta ahora, la precisión de las mediciones ha alcanzado un nivel tal que se pueden detectar cambios de una milmillonésima parte de un año, pero aún no se han registrado cambios significativos.

Desde una perspectiva astronómica, los investigadores observan la luz de los cuásares, objetos celestes extremadamente brillantes a miles de millones de años luz de la Tierra. También analizan el fondo cósmico de microondas (CMB), que es el remanente de luz de las primeras etapas de la formación del universo.

La idea es que si las constantes hubieran cambiado en el pasado lejano, la luz de los objetos celestes distantes se vería afectada y mostraría diferencias. Sin embargo, las observaciones aún muestran la extraña estabilidad de estas constantes.

Es importante tener en cuenta que no podemos tener la certeza absoluta de que sean constantes. Incluso sin detectar ningún cambio, siempre existe un grado de incertidumbre en cualquier medición y, por lo tanto, siempre existe la posibilidad de que las constantes cambien, pero a una velocidad demasiado pequeña para ser detectadas.

El universo aún guarda muchos misterios.

Las constantes fundamentales no son simples números; son la base que configura toda la existencia del universo. Determinan cómo interactúan las fuerzas, se forman los átomos, arden las estrellas y se desarrolla la vida.

Si esas cifras fueran incluso ligeramente erróneas, el universo podría estar vacío, ser caótico o completamente desprovisto de vida tal como lo vemos hoy.

Sin embargo, la ciencia aún no ha explicado por qué son así. ¿Son estas constantes resultado del azar? ¿O son la manifestación de una teoría cosmológica más profunda, más allá de nuestra comprensión actual?

Puede que aún no tengamos las respuestas, pero seguir preguntándolas y aprendiendo sobre ellas podría llevar a la humanidad a un importante punto de inflexión en la física moderna, muy similar a cómo la relatividad y la mecánica cuántica sacudieron la ciencia del siglo XX.

Fuente: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thu-gi-am-tham-chi-phoi-ca-vu-tru-20250525082833517.htm