La constante de tiempo

Cuando Edwin Hubble demostró por primera vez el Universo estaba en expansión en 1929, se puede hacer un cálculo simple para determinar la edad del Universo. Tome la velocidad a la que las galaxias se expanden entre sí (conocida como la constante de Hubble H) y configurarlo igual a la edad del cosmos inversa (1 / T). Este sencillo modelo supone que el universo se expande a una velocidad constante, por lo tanto Ht = 1. Cuando esto fue propuesto por primera vez en el contexto del modelo del big bang, en realidad se levantó un par de preguntas. Las primeras mediciones de la constante de Hubble eran mucho más altos que el valor aceptado actualmente, lo que dio una edad cósmica que en realidad era más joven que algunas estrellas.
Ahora sabemos que el Universo no se ha expandido a un ritmo constante. La tasa de expansión cósmica está determinada tanto por las galaxias de conducción de energía oscuras aparte, y la densidad total de materia en el Universo, que trata de reducir la tasa de expansión. En los inicios del universo, la materia dominada, por lo que el ritmo de expansión fue de hecho disminuyendo. Hace alrededor de 6,5 billón años, la densidad media del universo se redujo hasta el punto de que la energía oscura comenzó a dominar, y el Universo comenzó a expandirse a un ritmo cada vez mayor. Una determinación precisa de la edad del Universo tiene que tener en cuenta el período de inflación inicial, a continuación, la desaceleración, entonces la aceleración. Si lo hace que se obtiene una era de unos 13,8 millones de años, que es la edad actualmente aceptada.
Debido a esta variación en la expansión cósmica, la constante de Hubble ha cambiado con el tiempo cósmico. Por esta razón, no se puede simplemente establecer Ht = 1. Y, sin embargo, si se toma la constante de Hubble actual y se multiplica por la edad actualmente aceptada del Universo, se obtiene exactamente 1 (dentro de las incertidumbres conocidas). En otras palabras, si el universo se había expandido a una tasa constante, sería exactamente el mismo tamaño y la edad como el Universo actualmente. Esto se conoce como el problema de la sincronicidad. No es un problema, per se, sino más bien una coincidencia interesante. Esto no ha sido cierto para cualquier otra época del cosmos. Tampoco es la única extraña coincidencia. La densidad de energía de vacío (tal como se determina por la constante de Hubble) y la densidad de energía cuestión también son aproximadamente iguales, y se conoce como el problema de la coincidencia.
A medida que se expande el Universo cae la densidad de la materia, mientras que la densidad de vacío no lo hace, por lo que es tentador pensar que el problema de la sincronicidad y el problema de la coincidencia son las dos caras de la misma moneda. Sin embargo, un trabajo reciente muestra que esto no es el caso. Mediante la variación de los parámetros de un universo hipotético, se podría crear un modelo en el que uno es cierto, pero el otro no lo es. Estos dos correlaciones inusuales son independientes el uno del otro. Esto plantea la cuestión de si en realidad ambos están relacionados por algún proceso físico desconocido. Siempre tenemos que ser un poco cuidadoso con este tipo de preguntas. Es perfectamente posible que los dos "problemas" son sólo debido a la aleta caudal al azar. Pero cuando se empiezan a ver las coincidencias en los datos es a veces vale la pena explorar.
Si hay una conexión, sólo será cuestión de tiempo antes de que la encontremos.