La Nueva Razón

Revista política y cultural panhispánica

(Imagen: DonkeyHotey CC BY 2.0)

El problema de la constante cosmológica

Las dos teorías en que se basan nuestros conocimientos actuales (la mecánica cuántica y la relatividad general) son incompatibles.

El valor de la constante cosmológica Λ en la ecuación de Einstein ha pasado por muchas vicisitudes y alternativas:


  • Einstein la introdujo en 1917, y le asignó un valor negativo para conseguir que el universo no se expandiera ni se contrajera, sino que permaneciera estable indefinidamente. Por entonces, ese era el consenso de casi todos los cosmólogos. 
  • La ley de Hubble-Lemaître, descubierta en 1927, demostraba que el universo no es estable, sino que se encuentra en expansión.
  • En 1930, Arthur Eddington demostró que el universo estático de Einstein tampoco sería estable, pues cualquier variación aleatoria lo arrojaría fuera del punto de estabilidad. Se trataría, por tanto, de un equilibrio inestable y de corta duración.
  • En 1931, Einstein declaró que la introducción de la constante cosmológica en su ecuación había sido su peor error. A partir de entonces el consenso de los cosmólogos fue que el valor de la constante cosmológica era probablemente igual a cero. O sea, que el término correspondiente de la ecuación cosmológica de Einstein desaparecería.
  • En 1998, del estudio de las supernovas situadas en galaxias lejanas se dedujo que el universo parece encontrarse en estado de expansión acelerada. La forma más sencilla de explicarlo es resucitar el término de la constante cosmológica, pero asignándole un valor positivo.
  • El modelo cosmológico estándar, desarrollado en la primera década del siglo XXI, ajusta los valores de las constantes de la ecuación de Einstein para aproximarse a los datos obtenidos analizando la radiación cósmica de fondo. De este análisis se ha obtenido el siguiente valor para la constante cosmológica:

Λ ≈ 10-52 m-2  

  • Sin embargo, si se aplica la teoría cuántica de campos, se deduce que el valor de la constante cosmológica debería ser unos 120 órdenes de magnitud más grande, o sea:

Λ ≈ 1068 m-2

Esta discrepancia es tan grande, que se ha dicho de ella que es la peor predicción de la historia de la física.

Para colmo, si la constante cosmológica tuviera el valor previsto por la teoría cuántica de campos, en el universo sería imposible la vida. Porque el valor de esta constante es uno de esos valores críticos que hacen pensar que el universo ha tenido que ser diseñado para que sea posible la vida. Si su valor fuese mayor de lo que parece ser, el universo se expandiría tan deprisa que la materia se disgregaría y no se formarían galaxias ni estrellas. En cambio, valores más bajos (negativos) llevarían a un universo que se contraería hacia un Big Crunch, antes de que la vida tuviera tiempo de aparecer. 

El valor crítico de esta constante es muy próximo a cero. Este es, precisamente, el valor que le asigna el modelo cosmológico estándar. Por lo tanto, en este punto la física tiene un problema pendiente muy importante, que demuestra una vez más que las dos teorías en que se basan nuestros conocimientos actuales (la mecánica cuántica y la relatividad general) son incompatibles.