Ciclos del tiempo: una nueva visión extraordinaria del universo es un libro científico del físico matemático Roger Penrose publicado por The Bodley Head en 2010. El libro describe el modelo de cosmología cíclica conforme (CCC) de Penrose, que es una extensión de la relatividad general pero opuesta a las teorías de cuerdas multidimensionales ampliamente apoyadasy la inflación cosmológica después del Big Bang .
Penrose examina las implicaciones de la Segunda Ley de la Termodinámica y su inevitable marcha hacia un estado de máxima entropía del universo . Penrose ilustra la entropía en términos de espacio de fase del estado de información (con 1 dimensión por cada grado de libertad ) donde las partículas terminan moviéndose a través de granos cada vez más grandes de este espacio de fase desde granos más pequeños a lo largo del tiempo debido al movimiento aleatorio. No está de acuerdo con el retroceso de Stephen Hawking [1] sobre si la información se destruye cuando la materia entra en los agujeros negros . Tal pérdida de información reduciría de manera no trivial la entropía total en el universo a medida que los agujeros negros se marchitan debido a la radiación de Hawking , lo que resulta en una pérdida en los grados de libertad del espacio de fase.
Penrose continúa afirmando que en escalas de tiempo enormes (más allá de 10 100 años), la distancia deja de ser significativa a medida que toda la masa se descompone en energía fotónica extremadamente desplazada hacia el rojo , con lo cual el tiempo no tiene influencia y el universo continúa expandiéndose sin eventos → ∞ . Penrose define este período desde el Big Bang hasta la expansión infinita como un eón . El olvido infinito suave y "sin pelo" del eón anterior se convierte en el estado de Big Bang de baja entropía del siguiente ciclo de eones. La geometría conforme conserva los ángulos pero no las distancias del eón anterior, lo que permite que el nuevo universo eónico parezca bastante pequeño en su inicio a medida que su espacio de fase comienza de nuevo.
Penrose cita anillos concéntricos encontrados en el estudio de fondo cósmico de microondas WMAP como evidencia preliminar de su modelo, ya que predijo que las colisiones de agujeros negros del eón anterior dejarían tales estructuras debido a las ondas gravitacionales .
La mayoría de los críticos no expertos (no científicos) han considerado que el libro es un desafío para comprenderlo por completo; algunos, como Kirkus Reviews [2] y Doug Johnstone para The Scotsman [3], aprecian las ideas innovadoras que Penrose propone a contracorriente. Manjit Kumar, que escribe una reseña para The Guardian, admira el juego de geometría de muñecas rusas del concepto CCC, y lo presenta como una idea que MC Escher "habría aprobado". [4] Graham Storrs, del New York Journal of Books, admite que este no es el libro en el que un profano sin ambiciones debería sumergirse. [5] El escritor de ficción estadounidense Anthony Doerr , en The Boston Globe, escribe: "Penrose nunca ha rehuido incluir las matemáticas en sus textos, y felicitaciones a su editor por honrar ese deseo. Dicho esto, la segunda mitad de Ciclos del tiempo ofrece un recorrido realmente difícil"; "Si me perdonan la metáfora del esquí, Ciclos del tiempo es un libro como un diamante negro ". [6]