A fines de los 70, al tiempo que las economías latinoamericanas eran arrasadas por la inflación, un joven físico de la Universidad de Cornell, quizás inspirado por ese curioso fenómeno económico, bautizaba de ese modo su nueva teoría sobre los primeros instantes del Universo. La cosmología inflacionaria de Alan Guth resolvía dos grandes dificultades que presentaba la teoría del Big Bang.
Si miramos el cielo en direcciones opuestas, a grandes distancias, no observamos mayores diferencias. Pero si el Big Bang ocurrió como una gran explosión, entonces las dos regiones del espacio en cuestión, en su veloz viaje en direcciones opuestas, no habrían tenido tiempo de tener contacto entre ellas. La homogeneidad del Universo a grandes escalas, así, es tan sorprendente como si encontráramos las arvejas de una paella perfectamente distribuidas sin haber revuelto el arroz.
A grandes distancias, el Universo parece plano. Se parece más a una superficie plana e infinita que, digamos, a una esfera.
La inflación es una época de expansión exponencial del Universo, capaz de explicar sencillamente estos dos fenómenos. El primero, porque el crecimiento exponencial comienza a una velocidad tan pequeña como para que todas las partes del Universo observable tomen contacto, dando así cuenta de la homogeneidad que presenta. La planicie también es consecuencia de la expansión acelerada. Una pelota de fútbol, por ejemplo, es claramente una superficie curva. Pero si la inflamos al tamaño de la Tierra, no es tan claro: una cancha de fútbol luce plana, a todos los efectos prácticos.
La más impactante de todas las predicciones de la teoría inflacionaria es la de la estructura del Universo. El porqué de la concentración de la materia en planetas, estrellas y galaxias, en lugar de estar esparcida sin formar ninguna estructura, que a poco que se lo piense es lo más natural. Lo explican la inflación y la mecánica cuántica. Durante las primeras trillonésimas de trillonésima de segundo de vida, había sólo dos protagonistas: el campo gravitacional y el así llamado “inflatón”. Este último llenaba el universo primigenio provocando su expansión acelerada. Pero las leyes de la mecánica cuántica no permiten que estos campos se queden estáticos. Deben fluctuar. Son esas fluctuaciones la semilla que la inflación transformó en los grumos que dieron lugar a las galaxias y cúmulos que observamos.
Recién a la edad de 380.000 años la luz pudo escapar del caldo de partículas que era el Universo en sus tiempos de infancia. Ésa es la imagen más antigua que podemos pretender observar. Es el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), y su estudio preciso y detallado ha llevado, en los últimos 15 años, a dar firmeza a muchos de los ladrillos de la teoría del Big Bang.
Desde esta semana podemos decir que, si los resultados anunciados por los responsables del experimento BICEP2 son correctos, hemos podido ver una instantánea del Universo en el que vivimos un instante infinitesimal después de nacer. Si bien no podemos ver imágenes más antiguas que las del CMB, las ondas gravitacionales producidas por las fluctuaciones del campo gravitatorio primordial y amplificadas por la inflación pueden dejar su marca en éste. Sutiles deformaciones en la polarización de la imagen que esperaríamos si estas ondas no existieran.
Los resultados de BICEP2 son contundentes: las observaciones son incompatibles con la inexistencia de ondas gravitacionales primigenias de una amplitud apreciable. Si se verifica este resultado, además de ser la primera observación experimental de la elusiva gravitación cuántica, se abren las puertas de un terreno inesperadamente fértil para conocer detalles de infancia del Universo.
