El universo como lotería de tamaños ✎ exprés

Original: "Euclidean volume fluctuations in de Sitter quantum gravity"
arXiv:2604.26045 · 2026-04-28 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 2 min
La teoría cuántica de la gravedad predice que el universo puede tener cualquier volumen, pero algunos tamaños son más probables que otros.

Un puñado de arena cae sobre la mesa. Los granos se acomodan de maneras distintas, pero si el puñado es grande, el volumen total apenas cambia. Así funciona aproximadamente la gravedad clásica: el espacio parece liso y definido. Pero si uno se fija en los granos individuales, resulta que a nivel cuántico el propio volumen deja de ser fijo. Se convierte en una variable aleatoria para la que se pueden calcular probabilidades.

Los autores del trabajo tomaron las fórmulas conocidas para la expansión del universo y las reescribieron en el lenguaje de las probabilidades. En lugar de preguntar «¿cuál es el volumen?», preguntaron: «¿con qué probabilidad el volumen resultará ser tal o cual?». Los cálculos se realizaron para varias aproximaciones, desde la clásica burda hasta la cuántica exacta en dos dimensiones. En el caso clásico, la probabilidad se concentra alrededor de un único valor: el que observamos. Pero cuanto más se incluyen las correcciones cuánticas, más se ensancha el pico. En el régimen cuántico extremo, la distribución empieza a favorecer universos diminutos.

En dos dimensiones se logró obtener un resultado exacto: allí las probabilidades se describen con un aparato matemático originalmente ideado para las cuerdas. Resultó que el comportamiento es cualitativamente el mismo: los efectos cuánticos «prefieren» los mundos pequeños.

Esto se parece a una lotería en la que los boletos con números grandes ganan a menudo mientras las reglas sean clásicas. Pero basta con cambiar las reglas para que el premio se desplace hacia los boletos con números diminutos. Así ocurre aquí: el cosmos grande que conocemos es solo el resultado más probable en un mundo de efectos cuánticos débiles. Si los intensificas, lo más probable será un universo del tamaño de un guisante.

En dos dimensiones, los cálculos pudieron llevarse hasta una respuesta exacta utilizando matemáticas surgidas de la teoría de cuerdas. Resultó que también allí los efectos cuánticos prefieren universos más pequeños.

En la novela «El señor Tompkins en el país de las maravillas», George Gamow envió a su protagonista a un mundo donde los efectos cuánticos se ven a simple vista. Allí, el volumen de una habitación podía cambiar de una respiración a otra, casi como en este trabajo.

Científicos
Niels BohrPascual JordanWerner HeisenbergAlan GuthAlexander FriedmannAndrei Linde
Conceptos
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