¿Qué gobierna silenciosamente el universo?

El misterioso valor de la constante

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

Al mirar el cielo nocturno, a menudo nos preguntamos por qué el universo existe como existe: desde la vida, las estrellas, los planetas e incluso los humanos. Pero pocas personas saben que todo en el universo está controlado por un grupo especial de números, llamados las constantes fundamentales de la naturaleza.

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

Por ejemplo, la velocidad de la luz en el vacío es siempre de unos 299.792.458 m/s, la constante gravitacional G es 6,674x10⁻¹¹ m³/kg/s², o la masa de un electrón es 9,1 x 10⁻³¹ kg…

Son números que, si se modificaran aunque fuera ligeramente, el universo sería completamente diferente y tal vez ni siquiera existiría vida. La gran pregunta es: ¿por qué valen esos números lo que valen? ¿De donde vienen? ¿Es 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, a cada ecuación es necesario "alimentarla" con algunos 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 de dónde provienen. Los científicos sólo saben medir valores experimentales y ponerlos en modelos.

Imagínate que estás simulando el movimiento de una pelota. Puedes usar las leyes de Newton para describir la fuerza, pero necesitas saber "qué tan fuerte es la fuerza gravitacional". Eso no sale del modelo, hay que medirlo desde la realidad.

De manera similar, constantes como la intensidad de la fuerza electromagnética, la constante de Planck o la proporción de partículas elementales son parámetros "dados" que no pueden calcularse a partir de la teoría subyacente actual.

¿Son las constantes realmente "invariantes"?

Einstein fue quien propuso 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).

La cuestión se vuelve más intrigante cuando los físicos preguntan: ¿son estos números realmente “constantes”, es decir, nunca cambian?

Si alguno de ellos cambia, incluso ligeramente, con el tiempo, el espacio o las circunstancias físicas, entonces significa que no son verdaderamente fundamentales, sino meras manifestaciones de una teoría más profunda que los humanos aúndeben descubrir .

Para comprobarlo, los científicos han diseñado muchos experimentos de gran precisión, tanto en la Tierra como en el espacio. En el laboratorio utilizan relojes atómicos. Es un dispositivo extremadamente sofisticado que puede detectar los cambios más pequeños en las vibraciones atómicas y puede rastrear cambios a lo largo del tiempo en constantes como la constante de estructura fina (FSC).

Hasta la fecha, la precisión de la medición ha alcanzado el nivel de detectar un cambio de una parte por mil millones por año, pero no se ha registrado ningún cambio significativo.

Desde el punto de vista astronómico, los investigadores observan la luz de los cuásares, objetos celestes extremadamente brillantes situados a miles de millones de años luz de la Tierra. Junto con esto está el análisis del fondo cósmico de microondas (CMB). Son restos de luz del momento en que se formó el universo.

La idea aquí es que si las constantes cambiaran en el pasado distante, entonces la luz de los objetos celestes distantes se vería afectada y mostraría una diferencia. Sin embargo, las observaciones todavía muestran la extraña estabilidad de estas constantes.

Vale la pena señalar que no podemos estar 100% seguros de que sean constantes. Incluso si no se ha detectado ningún cambio, siempre hay un grado de incertidumbre en cualquier medición, por lo que siempre es posible que las constantes estén cambiando, pero a un ritmo demasiado pequeño para ser detectado.

El universo todavía tiene muchos misterios.

Las constantes fundamentales no son sólo números secos, son la base que da forma a toda la existencia del universo. Determinan cómo interactúan las fuerzas, se forman los átomos, brillan las estrellas y se desarrolla la vida.

Si esos números estuvieran errados por apenas una fracción, el universo probablemente estaría tan vacío, caótico o completamente sin vida como lo conocemos.

Sin embargo, la ciencia aún no puede explicar "¿por qué son así?". ¿Son los resultados constantes aleatorios? ¿O es una manifestación de una teoría cosmológica más profunda, más allá de nuestra comprensión actual?

Puede que aún no tengamos las respuestas, pero seguir haciendo preguntas y aprendiendo sobre ellas puede llevar a la humanidad a un importante punto de inflexión en la física moderna, de la misma forma que 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