8.2 Cosmología del Big Bang: reformular el origen único y ponerlo a prueba

Inicio ／ Capítulo 8: Teorías de paradigma cuestionadas por la Teoría de los Hilos de Energía

Objetivo en tres pasos

• Explicamos por qué la «línea temporal del Big Bang caliente» dominó durante décadas: conecta el corrimiento al rojo, el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), los elementos ligeros y el crecimiento de estructuras en un relato continuo.
• Identificamos dónde empiezan a atascarse cuatro «pilares» teóricos en la era de los datos finos y de las múltiples sondas.
• Ofrecemos una reformulación unificada: situamos la Gravedad Tensorial Estadística (STG) y el Ruido de Fondo Tensorial (TBN) como dos capas de fondo, alimentadas de forma continua por Partículas Inestables Generalizadas (GUP), y usamos un único mecanismo «medio–tensión» para explicar de una vez el mismo conjunto de observaciones; así, el «Big Bang único» deja de ser el relato exclusivo o necesario del origen.
  (A continuación, tras la primera mención, usamos los nombres completos sin abreviaturas.)

I. Lo que dice el paradigma dominante (retrato rápido)

Tesis centrales

• El universo empezó muy caliente y denso, luego se enfrió y «se expandió».
• En los primeros minutos se formaron helio, deuterio y un rastro de litio.
• Tras desacoplarse el plasma de los fotones quedó un fondo de microondas de 2,7 K; su dibujo fino codifica las fluctuaciones iniciales.
• La gravedad amplificó las ondulaciones pequeñas y levantó la red cósmica y las galaxias.

Por qué convence este relato

• Cronología fluida: corrimiento al rojo → CMB → elementos ligeros → crecimiento de estructuras.
• Pocos parámetros y una imagen clara: se calcula rápido, se comunica fácil; la idea de un «único estallido» resulta intuitiva.
• Cuatro pilares: corrimiento al rojo, CMB, abundancias ligeras y estructura a gran escala.

II. Los cuatro pilares — visión dominante → fricciones → reformulación con EFT

A. Corrimiento al rojo (ley de Hubble–Lemaître)

1. Visión dominante
   A mayor distancia, mayor corrimiento; se interpreta como estiramiento métrico uniforme que alarga las longitudes de onda.
2. Fricciones

• Tensión cercano–lejano: escalas locales (escalera de distancias, candelas estándar) y tasas derivadas del CMB muestran desplazamientos sistemáticos.
• Huellas de dirección y entorno: en los residuos de alta precisión aparece una débil dependencia direccional/ambiental que no se deja reducir a «sistemática».
• Términos de trayecto: efectos de atravesar cúmulos, vacíos y filamentos se integran de forma poco uniforme.

3. Reformulación (mecanismo)

• Dos corrimientos, una misma contabilidad:
  1. Corrimiento por potencial de tensión: fuente y observador se asientan en niveles distintos de potencial; la diferencia de referencia temporal genera un corrimiento acromático.
  2. Corrimiento por trayecto evolutivo: la luz cruza un paisaje de tensión que cambia durante el viaje; la asimetría entre entrada y salida añade corrimiento acromático.
• Relajar la tensión cercano–lejano: los desajustes reflejan historias de tensión y conjuntos de trayectorias muestreadas de forma distinta, sin necesidad de «aplanar» a la fuerza.
• Hacer mapa con los residuos: las pequeñas desviaciones ligadas a dirección/entorno son píxeles de las curvas de nivel de tensión.

4. Pruebas

• Acromaticidad: el mismo rayo de visión muestra el mismo corrimiento en varias bandas; una deriva cromática significativa refutaría.
• Orientación compartida: direcciones preferentes coinciden entre residuos de supernovas, microdesplazamientos de la regla BAO y convergencia de lente débil.
• Seguimiento ambiental: amplitudes residuales mayores cuando la línea de visión atraviesa nudos y filamentos que cuando apunta a vacíos.

B. Fondo Cósmico de Microondas

1. Visión dominante
   Brillo térmico de «Big Bang caliente → enfriamiento del plasma → desacoplo»; el espectro multipolar y la polarización E/B registran «fluctuaciones iniciales más ligeras correcciones tardías».
2. Fricciones

• Imperfecciones a gran ángulo: alineamientos de muy bajo ℓ, asimetría hemisférica y mancha fría son difíciles de atribuir al azar en conjunto.
• Fuerza de lente preferida: los datos suelen preferir un «arrugado» tardío algo más intenso.
• Ondas gravitacionales primordiales débiles: señales esperadas en historias tempranas simples siguen siendo tenues, lo que sugiere un comienzo más suave/compuesto.

3. Reformulación (mecanismo)

• Color que nace del ruido: en la era de fuerte acoplamiento, el Ruido de Fondo Tensorial —baño de perturbaciones de banda ancha procedentes del retorno de Partículas Inestables Generalizadas— se termaliza rápido a un cuasi-cuerpo negro de 2,7 K.
• Compás en la “piel del tambor”: compresión y rebote dejan un patrón acústico; el desacoplo «fotografía» la secuencia de picos y valles y la columna E.
• Lentes y “escarchado” en el camino: después, la Gravedad Tensorial Estadística curva E en B como un vidrio grueso y redondea las escalas pequeñas; un resto del Ruido de Fondo Tensorial suaviza ligeramente los bordes.
• Sustituto de la inflación: durante una fase de «alta tensión con descenso lento», el límite efectivo de propagación se eleva; con un repintado por bloques de la red, homogeneiza grandes contrastes térmicos y fija coherencia de fase lejana sin exigir un «tirón geométrico» extra.
• Anomalías a gran ángulo con anclaje físico: asimetría hemisférica, alineamientos de bajo ℓ y mancha fría señalan textura de tensión ultra-aescala junto con corrimiento por trayecto evolutivo, no simples sistemáticas.

4. Pruebas

• Correlación E/B–κ: el acoplamiento de modos B con la convergencia crece hacia escalas pequeñas; compárese con la estadística de lente débil.
• Impronta acromática: desplazamientos térmicos amplios que co-migran entre frecuencias apuntan a evolución de trayecto, no a antefondos coloreados.
• Fuerza de lente unificada: la misma carta de potencial de tensión reduce a la vez los residuos del lenteo del CMB y del lenteo débil galáctico.

C. Abundancias de elementos ligeros (deuterio, helio, litio)

1. Visión dominante
   La «nucleosíntesis del Big Bang» fija D/He/Li en minutos; D y He concuerdan, Li queda alto.
2. Fricción clave
   Problema del litio: bajarlo sin mover D/He es difícil; agotamiento estelar, revisiones nucleares o inyección de partículas tienen costes.
3. Reformulación (mecanismo)

• Ventana fijada por la tensión (descenso lento): una caída suave de la tensión pauta cuándo «se encienden y apagan» las reacciones; re-sincroniza levemente el intervalo «cuello de botella del D → Be/Li» sin tocar el tronco térmico.
• Conservar dos y ajustar una: mantener D/He y reducir Li con pequeños ajustes en el borde de ventana y en los flujos.
• “Toque” débil dentro de tolerancias: una inyección brevísima y muy débil de neutrones/fotones blandos —eco estadístico de Partículas Inestables Generalizadas— puede, bajo límites del CMB y de D/He, disminuir Be/Li sin arruinar el conjunto.

4. Pruebas

• Plataforma con anisotropía leve: desviaciones mínimas y sistemáticas del «plató del litio» en estrellas ultra pobres en metales correlacionan débilmente con el mapa de tensión.
• Cadena coherente: el sentido de los microajustes en parámetros finos del CMB y en la velocidad del sonido bariónico debidos a la ventana coincide con el de la corrección del litio.

D. Formación de estructura a gran escala (red cósmica y galaxias)

1. Visión dominante
   Las semillas fluctúan y crecen sobre un «andamio de materia oscura»; la materia ordinaria cae, y aparecen filamentos, muros, nudos y vacíos.
2. Fricciones

• Crisis de pequeña escala: recuento de satélites, perfiles centrales y enanas ultracompactas requieren muchas «pijadas» de realimentación.
• «Demasiado pronto, demasiado masivo»: surgen sistemas maduros/compactos a corrimientos altos.
• Dinámica «demasiado ordenada»: las curvas de rotación muestran un acoplamiento inusualmente estrecho entre masa visible y tracción adicional.

3. Reformulación (mecanismo)

• Gravedad Tensorial Estadística como tracción adicional: la atracción extra es respuesta del «mar de energía», no forzosamente una nueva familia de partículas.
• Canalización eficiente temprana (descenso lento): límite de propagación alto y canalización fuerte hacen natural una compactación precoz.
• Orden por construcción: un núcleo de tensión unificado proyecta el campo visible en una escala de tracción regular; así emergen aplanamiento de discos externos y relaciones apretadas tipo RAR/BTFR.

4. Pruebas

• Un núcleo, varios usos: el mismo núcleo ajusta curvas de rotación y convergencia de lente débil con residuos que varían de forma sistemática con el ambiente.
• Residuos co-orientados: los residuos del campo de velocidades y de las cartas de lenteo apuntan al mismo vector espacial, señalando un campo externo común.
• Tasa de culminación temprana: la frecuencia de galaxias compactas a alto z sigue la amplitud y duración del «descenso lento de alta tensión».

III. Reformulación unificada (una base para los cuatro pilares)

• El origen como «apertura de compuerta» seguida de descenso lento, no como explosión puntual: tras liberar un bloqueo global «fuera del tiempo», el universo entra en una era de alta tensión que decae gradualmente.
• Por qué el orden llega rápido: un fondo de alta tensión eleva el límite de propagación; con repintado por bloques, fija isoterma y coherencia de fase lejanas en poco tiempo físico.
• Por qué quedan texturas: durante la caída, el Ruido de Fondo Tensorial aporta perturbaciones de banda ancha; el filtrado selectivo del paisaje de tensión congela escalas de coherencia; la Gravedad Tensorial Estadística las traduce en un mapa guía de crecimiento.
• Por qué hay madurez temprana y «regularidad»: la Gravedad Tensorial Estadística sostiene de forma suave; un núcleo de tensión unificado mapea lo visible a una escala de tracción ordenada; la propagación elevada acelera compactación y transporte.
• Un mapa, varios logros: una sola carta de potencial de tensión reduce a la vez los residuos del corrimiento, del lenteo del CMB, del lenteo débil y de las curvas de rotación: de «muchos parches» a «una base».

IV. Pruebas cruzadas (promesas en lista)

• Alineación direccional: pequeños sesgos en residuos del corrimiento, multipolos bajos del CMB, κ débil y retrasos temporales en lente fuerte apuntan a la misma dirección preferente.
• Restricción acromática: el corrimiento por trayecto evolutivo y el corrimiento por potencial de tensión desplazan juntas bandas distintas; cromaticidad notable refutaría.
• Un mapa reutilizado: la misma carta de potencial de tensión baja a la vez los residuos del lenteo del CMB y del lenteo débil galáctico; si se requieren mapas distintos, la propuesta falla.
• Culminación temprana: la tasa de estructuras compactas a alto z cuadra con la amplitud y duración del descenso lento.
• Correlación B–κ que crece a pequeña escala: el acoplamiento entre modos B y convergencia aumenta hacia escalas pequeñas, acorde con el «poder de arrugado» de la Gravedad Tensorial Estadística.

V. Aclaraciones rápidas

• ¿Negamos una fase inicial caliente? No. Cambiamos la «explosión puntual» por un descenso lento de alta tensión; el calor procede de re-depositar tensión almacenada.
• ¿Se arruinan los ajustes logrados? No. Se mantienen los aciertos de D/He y los rasgos principales del CMB; el desfase del Li y las anomalías a gran ángulo obtienen anclajes físicos.
• ¿Todo pasa a ser “efecto del entorno”? No. Solo cuentan patrones reproducibles ligados a dirección/ambiente; lo demás sigue bajo control de sistemáticas.
• ¿El universo “se expande”? Observacionalmente, «más lejos = más rojo». Aquí la causa es la suma de un corrimiento por potencial de tensión y uno por trayecto evolutivo; el estiramiento métrico no es la única explicación necesaria.

VI. Síntesis final

• Cuatro pilares, una base: corrimiento, CMB, elementos ligeros y crecimiento de estructuras se apoyan en el mismo fundamento físico: un mar de energía con un paisaje de tensión.
• El origen único deja de ser único o necesario: si un único mecanismo «medio–tensión» resuelve a la vez las anomalías de cada pilar, el «disparo inicial único» deja de ser imprescindible.
• Ganancia metodológica: menos postulados y más transferibilidad; datasets heterogéneos que baldosean la misma carta; y, en el centro, la prueba, no el eslogan.

En esta imagen de «hilos y mar», los cuatro pilares de la cosmología se reescriben como una carta compartida de potencial de tensión: color de fondo del Ruido de Fondo Tensorial termalizado, ritmo de la acústica acoplada, trayectorias talladas por la Gravedad Tensorial Estadística, y corrimiento como suma de potencial y trayecto evolutivo.