Curiosidades
Albert Einstein

Einstein se arrepintió de una de sus teorías, pero 81 años después los astrónomos descubrieron que era necesaria

  • Janire Manzanas
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Albert Einstein introdujo la constante cosmológica en 1917, aunque posteriormente decidió abandonarla al considerarla su «mayor error». Sin embargo, décadas después, en 1998, los astrónomos descubrieron que la expansión del universo, al contrario de lo que establecían los modelos tradicionales, se estaba acelerando. Fue entonces cuando la teoría que Einstein había descartado volvió a cobrar protagonismo.

Al aplicar sus ecuaciones al universo en su conjunto, Einstein se encontró con un problema: sus cálculos no describían un cosmos estático, que era la hipótesis predominante a principios del siglo XX. Por el contrario, las ecuaciones indicaban que el universo debía expandirse o contraerse. Entonces, buscó una forma de mantener el universo estable, y para ello incorporó a sus ecuaciones un nuevo término: la constante cosmológica, representada por la letra griega Lambda (Λ). Este elemento permitía contrarrestar el efecto de la gravedad de la materia y conseguir un universo aparentemente estático, tal y como se esperaba entonces.

La teoría de Einstein que se demostró años después

La gravedad era la fuerza fundamental que Einstein debía tener en cuenta al estudiar el universo a gran escala. A diferencia del electromagnetismo, que se neutraliza en gran medida cuando observamos el cosmos en su conjunto, la gravedad siempre está presente y domina el comportamiento de la materia a grandes distancias.

La verdadera sorpresa procedía de la propia gravedad. Las ecuaciones de Einstein conducían de manera natural a un universo dinámico, no a un cosmos que permaneciera inmutable durante toda su historia, y Lambda proporcionó una solución matemática a este problema. El término actúa como una propiedad inherente del espacio-tiempo y puede existir incluso en una región que, por lo demás, esté completamente vacía. Dependiendo de su valor, su efecto puede ser atractivo o repulsivo. Pero el universo no parecía dispuesto a permanecer estático.

Alexander Friedmann desarrolló posteriormente un trabajo teórico basado en soluciones evolutivas de las ecuaciones de Einstein, sentando las bases de lo que acabaría convirtiéndose en la teoría del Big Bang. Más tarde, Edwin Hubble descubrió que el universo se expandía progresivamente.

Einstein ya no necesitaba Lambda para mantener el cosmos estable, e incluso reconoció que aquella constante había sido «el mayor error de su vida». Por ese motivo, dejó de utilizarla y, durante décadas, la constante cosmológica quedó relegada a una mera curiosidad histórica. Se convirtió así en una especie de recordatorio de que incluso los científicos más brillantes pueden equivocarse.

Sin embargo, el universo tenía preparada una inesperada sorpresa. A finales del siglo XX, la idea predominante era que la gravedad ejercida por toda la materia distribuida por el cosmos actuaría como un freno, haciendo que esa expansión se ralentizara de manera progresiva. En 1998, dos equipos independientes de astrónomos se propusieron medir esa desaceleración. Pero los resultados fueron completamente distintos a los esperados.

En lugar de disminuir, la expansión del universo parecía acelerarse. La gravedad de la materia ordinaria y de la materia oscura no bastaba para explicar lo observado. Los datos apuntaban a la existencia de otro componente capaz de actuar a gran escala en sentido contrario a la gravedad, favoreciendo una expansión cada vez más rápida del espacio.

Fue entonces cuando los astrónomos volvieron a centrarse en la constante cosmológica de Einstein, Lambda. Él la había incorporado originalmente a sus ecuaciones de la relatividad general para conseguir un universo estático, pero posteriormente la descartó cuando las observaciones demostraron que el cosmos estaba en expansión. Ahora, varias décadas después, aquel mismo término matemático parecía volver a tener sentido, aunque por un motivo completamente distinto.

La constante cosmológica ofrecía una explicación especialmente sencilla para las nuevas observaciones: un efecto de fondo constante que podría generar la repulsión cósmica necesaria para explicar la expansión acelerada.

Lambda encontró un lugar permanente en la cosmología moderna.

El marco resultante dio lugar al modelo ΛCDM, considerado durante décadas el modelo cosmológico de referencia para describir la evolución del universo desde el Big Bang. La denominación resume sus dos componentes principales: Λ representa la constante cosmológica, asociada a la energía oscura, mientras que CDM corresponde a la materia oscura fría, considerada fundamental para explicar la formación de las galaxias y de las grandes estructuras cósmicas.

A pesar de intentar describir la historia y la estructura de todo el universo, el modelo es relativamente sencillo. Se apoya en un número reducido de parámetros y en varios supuestos fundamentales de la relatividad general. Y, sin embargo, permite explicar una enorme cantidad de fenómenos: la expansión cósmica, la radiación de fondo de microondas, las oscilaciones acústicas de bariones, el crecimiento de las galaxias y la formación de estructuras a gran escala.

Su trayectoria ha convertido al modelo ΛCDM en una de las construcciones científicas más estudiadas de los últimos años. Pero la historia de la constante cosmológica aún no ha terminado. Nuevas observaciones sugieren que el modelo podría no explicar por completo cómo funciona el universo. Y Einstein podría haber vuelto a sorprendernos.