lunes, 29 de julio de 2013

Desentrañando las complejas capas de la creación del universo

Los complicados comportamientos estadísticos observados en sistemas complejos tales como el universo temprano a menudo pueden ser comprendidos si se dividen en otros más simples. Dos físicos han publicado una serie de resultados relativos a las predicciones teóricas de la dinámica de tales sistemas cosmológicos.

Su trabajo se concentra en los sistemas dinámicos complejos cuyos comportamientos estadísticos pueden ser explicados en términos de una superposición de dinámicas subyacentes simples. Los investigadores descubrieron que la combinación de dos de las piedras angulares de la física contemporánea, la relatividad especial de Einstein y la dinámica mecánico-cuántica, son matemáticamente idénticas a un sistema complejo descrito por dos procesos de interbloqueo operando a diferentes escalas de energía. La dinámica combinada obedece a la relatividad especial de Einstein incluso cuando ninguna de las dos dinámicas subyacentes lo hace. Esto implica que la relatividad especial podría ser un concepto emergente y sugiere que podría merecer la pena desarrollarseguir desarrollando las ideas de Einstein para tener en cuenta la estructura cuántica del espacio y el tiempo.

Para modelar el proceso doble en cuestión, los investigadores consideraron la dinámica mecanico-cuántica en un espacio de fondo consistente en un número de pequeños dominios similares a cristales variando en tamaño y composición, conocidos como espacios policristalinos. Ahí, las partículas exhiben un movimiento análogo a los granos de polen en el agua, algo conocido como movimiento browniano. La dinámica relativista observada aparece unicamente a partir de una particular distribución de granos en el espacio policristalino. En el contexto cosmológico, tal distribución podría tener lugar durante la formación del universo primitivo.

Finalmente, la nueva interpretación de los autores se focaliza en la interacción de una partícula cuántica con la gravedad, que, de acuerdo con la relatividad general, puede ser interpretada como una propagación en el espacio-tiempo curvo. La no existencia de la dinámica relativista en el nivel básico de la descripción lleva a un mecanismo natural para la formación de asimetría entre partículas y antipartículas. Cuando se acoplan con la cosmología inflacionaria, la aproximación de los investigadores predice que una carga asimétrica debería haberse producido a fracciones de ultraminutos de segundos tras el Big Bang. Esta predicción está de acuerdo con las restricciones nacidas de las recientes observaciones.

Via Springer

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