Modelo de estado estacionario

En cosmología , el modelo de estado estacionario o teoría del estado estacionario fue una alternativa a la teoría del Big Bang . En este modelo, la densidad de materia en el universo en expansión permanece inalterada debido a la continua creación de materia, cumpliendo así con el principio cosmológico perfecto , que establece que el universo observable es siempre el mismo en cualquier momento y lugar. Un universo estático , donde el espacio no se expande, también obedece al principio cosmológico perfecto, pero no puede explicar las observaciones astronómicas compatibles con la expansión del espacio.

Desde la década de 1940 hasta la de 1960, la comunidad astrofísica estuvo dividida entre los partidarios de la teoría del Big Bang y los partidarios de la teoría del estado estacionario. El modelo de estado estacionario ahora es rechazado por la mayoría de los cosmólogos , astrofísicos y astrónomos . ^{[ 1 ]} La evidencia observacional apunta a una cosmología de Big Bang caliente con una edad finita del universo , lo cual el modelo de estado estacionario no predice. ^{[ 2 ]}

La expansión cosmológica fue observada originalmente por Edwin Hubble . Los cálculos teóricos también demostraron que el universo estático , modelado por Albert Einstein (1917), era inestable. La teoría moderna del Big Bang, propuesta inicialmente por el padre Georges Lemaître , postula que el universo tiene una edad finita y ha evolucionado a lo largo del tiempo mediante enfriamiento, expansión y la formación de estructuras por colapso gravitacional.

Por otro lado, el modelo de estado estacionario afirma que, si bien el universo se expande, su apariencia no cambia con el tiempo (el principio cosmológico perfecto ). En este modelo, el universo no tiene principio ni fin. Esto requiere la creación continua de materia para evitar que la densidad del universo disminuya. Artículos influyentes sobre el tema de la cosmología de estado estacionario fueron publicados por Hermann Bondi , Thomas Gold y Fred Hoyle en 1948. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Modelos similares habían sido propuestos anteriormente por William Duncan MacMillan , entre otros. ^{[ 5 ]}

Albert Einstein consideró un modelo de estado estacionario del universo en expansión, como se indica en un manuscrito de 1931, muchos años antes que Hoyle, Bondi y Gold, pero abandonó la idea. ^{[ 6 ]}

La cosmología de estado cuasiestacionario (QSS) fue propuesta en 1993 por Fred Hoyle, Geoffrey Burbidge y Jayant V. Narlikar como una nueva encarnación de las ideas de estado estacionario destinadas a explicar características adicionales no contempladas en la propuesta inicial. El modelo sugiere la existencia de focos de creación que ocurren a lo largo del tiempo dentro del universo, a veces denominados miniexplosiones, eventos de minicreación o pequeñas explosiones . ^{[ 13 ]} Tras la observación de un universo en expansión acelerada , se realizaron nuevas modificaciones al modelo. ^{[ 14 ]} La partícula de Planck es un agujero negro hipotético cuyo radio de Schwarzschild es aproximadamente igual a su longitud de onda Compton ; la evaporación de dicha partícula se ha planteado como la fuente de elementos ligeros en un universo en expansión de estado estacionario. ^{[ 15 ]}

El astrofísico y cosmólogo Ned Wright ha señalado fallos en el modelo. ^{[ 16 ]} Estos primeros comentarios fueron pronto refutados por los defensores. ^{[ 17 ]} Wright y otros cosmólogos convencionales que revisaron QSS han señalado nuevos fallos y discrepancias con observaciones que los defensores dejaron sin explicación. ^{[ 18 ]}

• Burbidge, G., Hoyle, F., "El origen del helio y los demás elementos ligeros", The Astrophysical Journal , 509: L1–L3, 10 de diciembre de 1998
• Hoyle, F.; Burbidge, G.; Narlikar, JV (2000). Un enfoque diferente de la cosmología . Cambridge University Press . ISBN 978-0-521-66223-9.
• Mitton, S. (2005). Conflicto en el cosmos: La vida de Fred Hoyle en la ciencia . Joseph Henry Press . ISBN 978-0-309-09313-2.
• Mitton, S. (2005). Fred Hoyle: Una vida en la ciencia . Aurum Press . ISBN 978-1-85410-961-3.
• Narlikar, Jayant; Burbidge, Geoffrey (2008). Hechos y especulaciones en cosmología . Cambridge University Press . ISBN 978-0-521-86504-3.