¿Cómo será el final del Universo? Las cinco hipótesis más populares

Los clichés no siempre son malos, ni siquiera incorrectos. A veces son la verdadera esencia de lo parodiado y le hacen justicia. Por ejemplo, de las muchas preguntas profundas que nuestra especie se hace, hay dos que se han convertido en clichés: ¿de dónde venimos? y ¿a dónde vamos? Alegóricamente son preguntas muy atractivas, el principio y el final, el origen y el destino del cosmos y de la existencia en sí misma.

Más o menos entendemos el origen, la inflación cósmica, la teoría del Big Bang, las fluctuaciones cuánticas del vacío. Explicarlas escapan a lo que compete a este artículo, porque de lo que vamos a hablar es del otro extremo, de la respuesta a lo que está por venir y lo que la física sabe del punto final de nuestra historia.

El universo no es estático

Hace no tanto tiempo, los físicos asumían que el universo era estacionario, que ni crecía ni decrecía. Al igual que Darwin nos sacó del fijismo en biología y Wegener en geología, en este caso la persona que supuso un cambio clave fue Edwin Hubble. En 1931 publicó unas observaciones que apuntaban a que el resto de las galaxias se alejaban de nosotros y que, cuanto más lejos estuvieran, más rápido se alejaban. A decir verdad, lo que Hubble vio realmente fue un corrimiento al rojo, que se llama. Esto es un efecto que se produce cuando una fuente de luz se aleja de un observador. Es el equivalente a cuando una fuente de sonido, como la sirena de una ambulancia, pasa por delante de ti y su ruido cambia de agudo a grave. Cambia la frecuencia de las ondas sonoras, al igual que cambia la frecuencia de las ondas electromagnéticas, de la luz emitida por las galaxias.

Esta idea reforzaba hipótesis previas, como la propuesta por el astrónomo (y sacerdote) Georges Lemaître, que planteaba que el universo se había expandido desde su origen. Una idea que, en clave de burla, sus opositores habían bautizado como “Big Bang”. En cualquier caso, esto sembró la semilla científica para empezar a abandonar la concepción estacionaria del cosmos. De este modo, se comenzó a asumir que el universo original había sido diferente del que vemos ahora, y que, por lo tanto, cabía preguntarse cómo sería el universo dentro de miles de millones de años, o incluso si tendría un final.

Cada vez más rápido

A grandes rasgos, podríamos decir que para conocer el futuro del universo tenemos que entender cómo evolucionará la gravedad y la energía oscura. Las pruebas apuntan con bastante claridad a que ahora mismo estamos en un universo que se expande aceleradamente. Simplificándolo mucho, ese corrimiento al rojo de las galaxias que vio Hubble no se debe a que éstas se estén moviendo en dirección contraria a la Vía Láctea, se debe a que se está “formando espacio” entre ellas. La analogía clásica es un globo en cuya superficie hay pegados dibujos y que, al inflarlo, se separan unos de otros porque el globo “crece” bajo ellos.

Así pues, si las galaxias se están distanciando es porque, de algún modo, están consiguiendo vencer a la gravedad que debería juntarlas, y esa energía que contribuye a expandir el universo es la energía oscura. El caso es que sabemos que la gravedad se debilita rápidamente al alejarnos. En distancias cortas es suficientemente fuerte como para vencer a la expansión y mantener juntas a las estrellas de nuestra galaxia o incluso a nuestra galaxia del resto de galaxias que forman nuestro vecindario y a las que llamamos en conjunto “grupo local”.

Por otro lado, desconocemos exactamente cuánta materia hay en el universo, tanto la bariónica que nos forma a nosotros, como, sobre todo, la materia oscura. Sin ello no podemos saber hasta qué punto influirá la gravedad en la evolución del universo. Del mismo modo, no sabemos exactamente qué esperar de la energía oscura a medida que las galaxias se alejen. Así que, aunque sepamos que la expansión se acelera, ¿por cuánto tiempo? ¿se detendrá y revertirá? ¿intervendrá algún otro factor determinante que no estamos contemplando?

Congelado, desgarrado, comprimido, oscilante o vacío

Imaginemos que, teniendo en cuenta la densidad de materia y la energía oscura, es esperable que la expansión continúe indefinidamente, ya sea como en el universo plano o el abierto. Esto significa que, si esperamos el tiempo suficiente, las estrellas se apagarán, los agujeros negros se evaporarán y, en definitiva, la energía (que ni se crea ni se destruye) se disipará por igual por todo el cosmos. No habrá cambios, los procesos astronómicos se habrán detenido sucumbiendo a la segunda ley de la termodinámica. En estas condiciones se dice que estamos ante la muerte térmica del universo, el Big Freeze. Y aunque esto no es un final propiamente dicho, es precisamente esta es la hipótesis considerada más plausible.

No obstante, imaginemos que la participación de la energía oscura va creciendo y esa expansión acelera de forma mucho más notable que en el caso anterior. Cabe la posibilidad de que la fuerza repulsiva de la energía oscura venza a la gravedad incluso en las distancias cortas, separando entre sí las estrellas de una misma galaxia. E incluso, que venza a fuerzas mucho más poderosas, como la electromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte. Al ganarles, cabría esperar que desgarrara incluso nuestros átomos, convirtiendo al universo en una sopa de partículas subatómicas. Esta imagen tan tétrica se conoce como Big Rip, por lo que ya tenemos dos escenarios posibles.

El tercer escenario es tal vez el que más ha despertado la imaginación del público. En él, la gravedad termina venciendo y devolviendo al cosmos a unas condiciones similares a las de antes del Big Bang, como un resorte que se alarga para luego encogerse. Este proceso de colapso se conoce como Big Crunch y no tiene nada que ver con que el universo vuelva sobre sus pasos como una película que se rebobina, el tiempo seguiría yendo hacia delante, signifique eso lo que signifique. Para otros físicos la historia no termina aquí y plantean un cuarto escenario donde, tras el Big Crunch, se repite un Big Bang oscilando una y otra vez. Un proceso de eterno retorno conocido como Big Bounce y que nada tiene que ver con las interpretaciones estoicas o del superhombre nietzscheano.

Finalmente, hay teóricos que plantean la posibilidad de que el espacio vacío que nosotros conocemos no esté realmente vacío. Una vez más es necesario simplificar el planteamiento casi hasta el insulto, pero para hacerse una idea, en lo que nosotros conocemos como vacío habría energía y plantearía la posible existencia de un verdadero vacío con un nivel de energía incluso menor. Si esto fuera cierto, cabría la posibilidad de que nuestro falso vacío se transformara en verdadero vacío, en el cual podrían cambiar algunas constantes de la física. Por decirlo así, es como si cambiaran las reglas de juego a mitad de una partida realmente compleja. El juego se vendría abajo, del mismo modo, las propiedades de la materia podrían cambiar. Este planteamiento, llamado Big Slurp, sugiere que una vez aparece el verdadero vacío, este podría ir colapsando el falso vacío que lo circunda, extendiéndose por el cosmos hasta afectarlo todo.

Aunque más poética y menos plausible, esta última hipótesis es especialmente poética, casi recordando a La Nada que atenta contra Fantasía en La Historia Interminable. Nos trae incluso recuerdos de las historias que narrábamos decenas de miles de años, cuando todavía éramos nómadas. La diferencia es que ahora estos apocalipsis son algo más que cuentos, son la mejor predicción que tenemos sobre cómo acabará esta historia para la que tan solo somos un punto y aparte.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Es muy posible que la ciencia no pueda acceder directamente a la realidad, pero ha demostrado poder aproximarse a ella cada vez más, permitiendo predecir hechos realmente extraños con sorprendente precisión. Nada nos hace pensar que exista una imposibilidad de base que nos impedimente conocer el devenir de nuestro universo.
• Por ejemplo, es posible que hayas escuchado que los científicos buscan saber qué forma tiene nuestro universo, lo cual está íntimamente relacionado con lo su devenir. Este aspecto influiría en la forma en que se expande, incluso sin la participación de la energía oscura. Podríamos decir que hay tres formas posibles y que todas dependen de la densidad de materia, esto es: la cantidad de materia que hay en un volumen determinado.
• Se asume que existe una densidad de materia precisa ante la cual el universo iría ralentizando su expansión hasta casi detenerla, convirtiéndose en un universo estático, plano que se dice. Si la densidad de materia es menor a esta, la gravedad sería menos determinante para mantener cerca las galaxias y el cosmos seguiría expandiéndose para siempre en lo que se conoce como universo abierto. Suele decirse que la forma de este universo abierto es hiperbólica, como una silla de montar. Finalmente, si la densidad de materia es superior a la del universo plano, se plantea lo que se conoce como un universo cerrado. En él la gravedad será tan relevante que la expansión no solo decelerará, sino que se revertirá en un momento dado, volviendo a colapsar el universo sobre sí mismo. Teniendo este último forma elipsoide, como de balón de rugby bastante redondo.
• Existen más interpretaciones posibles y escenarios mucho más rocambolescos, pero estos son, posiblemente, los cinco más plausibles teniendo en cuenta el estado del arte.

REFERENCIAS (MLA):

• Ryden, Barbara Sue. Introduction To Cosmology. Cambridge University Press, 2017.