A mediados del siglo XX, el físico y
astrónomo británico James Jeans, hace una propuesta sobre la Teoría del Estado
Estacionario, Teoría del Universo Estacionario o Modelo del Universo
Estacionario a una Teoría sobre el origen del universo. El precepto fundamental
de esta teoría es que la disminución de densidad que el Universo experimenta en
su constante expansión se complementa con la creación constante de
nueva materia a un ritmo casi imperceptible (un protón al año por cada km2 de
Universo). Esto quiere decir que el universo presenta propiedades generales
constantes, invariables en tiempo y espacio, por lo que su origen tiende al
infinito en el pasado, con un ritmo de expansión exponencial. Lo que quiere
decir que esta teoría sostiene que el Universo nunca tuvo un origen, sino que
siempre fue como lo es hoy.
Esta formulación surge a partir del
llamado principio cosmológico perfecto; el cual sostiene dada una escala lo
suficientemente grande, el Universo presenta siempre las mismas propiedades sin
importar desde qué punto o qué porción específica observemos. Y, también, a
partir de la aplicación de la Teoría de la relatividad general de Einstein.
(Raffino, 2020)
La propuesta
realizada por James Jeans, fue revisada en 1948 por los especialistas Herman
Bondi, Tommy Gold y Fred Hoyle. Bondi y Gold presentaron una discusión
filosófica invocando el denominado "Principio Cosmológico Perfecto"
en el que el Universo, además de ser homogéneo espacialmente, presenta el mismo
aspecto medio en cualquier época. Hoyle trató de enmarcar esta idea en un
modelo físico plausible mediante la introducción de un campo de creación
continua de materia: el campo C. La idea original implicaba una creación de un
átomo de hidrógeno por cada metro cúbico en un periodo de 10 años. Un
desarrollo posterior de la idea llevaría a Hoyle, junto con el astrónomo Hindú
Jayant Narlikar, a localizar esta creación continua de materia en regiones del
universo que presentan intensidades significativas del campo gravitatorio: el
núcleo de galaxias activas y cuásares. El modelo del Estado Estacionario nació
como respuesta a un problema que estaba presente en ese momento (y que de
alguna manera sigue ahí) con el modelo del Big Bang: el problema de la
incompatibilidad de las medidas de la constante de Hubble y la
edad del Universo deducida a partir de los objetos que contiene. Si el
universo tiene que tener el mismo aspecto en cualquier época, el valor de la
constante de Hubble tiene que ser realmente constante, por lo que de
la ley de Hubble se deduce que
dD/dt = H D
se deduce una
solución exponencial para el parámetro de expansión
a (t) = Exp[H(t0-t)]
Puesto que el
radio de curvatura no puede cambiar con el tiempo, este no puede más que ser
infinito, con lo que la geometría espacial es exactamente la misma que en
un Universo de densidad crítica en el modelo del Big Bang. El tiempo
medio de la materia es de 1/(3H), aunque pueden existir estructuras más
viejas que la media, con lo que la edad de los cúmulos globulares puede
acomodarse perfectamente a lo observado. (Hernández,
1996-2004)
El
descubrimiento de radiación de fondo cósmico completó la muerte del modelo del
Estado Estacionario, pues en éste el Universo fue siempre de la misma manera y
no hubo lugar para que se produjera una radiación de fondo con características
térmicas. Invocar una explicación requiere la existencia de partículas de
longitud milimétrica en el medio intergaláctico que absorba la radiación
producida por fuentes galácticas extremadamente luminosas, una hipótesis
demasiado forzada. (Hernández, 1996-2004)
Hoy
en día no se le considera un modelo físico vigente, sino parte de la historia
de la cosmología moderna.
Figura 9. Teoría estado estacionario
