Hawking y Mukhanov, premiados por predecir el origen cuántico de las estructuras del universo

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PREMIOS CIENCIA

EFEFUTURO.- Los físicos Stephen Hawking y Viatcheslav Mukhanov son los ganadores del Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de ciencias básicas, por descubrir que las galaxias se formaron a partir de perturbaciones cuánticas en el principio del Universo.

Hawking y Mukhanov, premiados por predecir el origen cuántico de las estructuras del universo

Los premios han sido dados a conocer en la sede de la Fundación BBVA y distinguen el descubrimiento “más importante demostrado experimentalmente” que une cosmología y física cuántica, ha señalado Ignacio Cirac, miembro del jurado y director de la División Teórica del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (Alemania).

La materia se agrupa en el universo formando galaxias, cúmulos de galaxias y supercúmulos de galaxias, y esas grandes estructuras de materia llevan creciendo poco más de 13.000 millones de años, es decir, desde que el universo empezó a expandirse en el Big Bang.

A principios de los años 80, Hawking (nacido en Oxford) y Mukhanov (Kanash, antigua URSS), trabajando de forma independiente, propusieron que en el universo recién nacido, fracciones de segundo después de iniciarse la expansión, tuvieron que existir fluctuaciones cuánticas que actuaron como semillas de las galaxias.

Tres décadas después, en 2013, los datos obtenidos por el telescopio espacial Planck de la Agencia Espacial Europea confirmaron la teoría enunciada por estos dos investigadores.

Precisión en los cálculos

Planck indicó no solo el origen cuántico de las estructuras del universo, sino también la enorme precisión con que calcularon la evolución y consecuencias de las fluctuaciones cuánticas (“grumos” de energía que aparecieron después del Big Bang).

Y es que, además de dar una explicación de por qué el universo es desigual, Hawking y Mukhanov cuantificaron las diferencias de temperatura de esas fluctuaciones y predijeron que sería posible detectarlas en la radiación de fondo del universo miles de millones de años después.

Mukhanov, actualmente catedrático de Cosmología en la Universidad de Ludwig-Maximilians de Múnich, señaló tras conocer este premio que “ni en sus mejores sueños” imaginó que sus predicciones llegarían a ser demostradas experimentalmente.

Viatcheslav Mukhanov

Viatcheslav Mukhanov es catedrático de Cosmología en la Universidad de Ludwig-Maximilians de Múnich. Imagen de la Fundación BBVA.

Como indica el acta del jurado, Hawking y Mukhanov “propusieron que las fluctuaciones cuánticas microscópicas eran el origen de la estructura observable a gran escala del universo. Este planteamiento, ahora validado por las observaciones, es un resultado fundamental en la cosmología”, informa la Fundación en una nota.

Mukhanov “fue el primero en reconocer que la estructura del universo, incluyendo la formación de las galaxias, podía tener origen cuántico microscópico”, continúa el acta.

“En 1982, Hawking estudió de manera independiente un escenario para la aceleración cósmica en presencia de fluctuaciones cuánticas, llegando a la misma conclusión”.

Según el físico ruso, “llegamos a la idea de que la misma física que es responsable de la estructura de la materia a escalas muy pequeñas, de los átomos, puede ser responsable también de la estructura a gran escala”.

“Esto parece una locura, pero nos dimos cuenta de que en el pasado el universo era extremadamente pequeño y por eso la física cuántica podía explicar cómo se formaron los embriones de las galaxias”.

Por tanto, quizás el universo no se compuso de manera tan compleja: “el esfuerzo pudo ser tan sencillo como sacudir la mano”.

La inflación, sin demostrar

Una derivación de la predicción de los galardonados conduce a un aspecto de la teoría del Big Bang que aún no se considera demostrado: la inflación, según las mismas fuentes.

Así llaman los físicos a un brevísimo período nada más iniciada la expansión en que el universo creció de forma mucho más rápida a como lo ha seguido haciendo después.

Para Mukhanov, la inflación es la mejor manera de explicar que las fluctuaciones cuánticas crecieron hasta dar lugar a las acumulaciones de materia actuales, pero admite que otros apuestan por hipótesis alternativas.

“De lo que no hay duda es de que las fluctuaciones cuánticas existieron: sin ellas no hay manera de explicar las variaciones de temperatura medidas por Planck en la radiación de fondo”.

Este científico ha afirmado estar encantado de compartir el premio con el físico británico, al que respeta no solo como científico, sino por su personalidad: “no ha habido alguien como él, que en sus circunstancias haya trabajo tanto hasta hoy, cuando sigue publicando”.

Según la Fundación BBVA, no fue posible obtener declaraciones de Hawking.

Estos premios están dotados en cada categoría con 400.000 euros (en este caso los dos investigadores se repartirán la cuantía). EFEfuturo

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Publicado en: Ciencia

Fuente: EFE Noticias – Futuro