La cosmología cuántica es una rama de la física teórica que intenta comprender el universo en una escala cuántica, en lugar de clásica. Aunque inicialmente puede parecer absurdo describir algo tan fundamentalmente grande como el universo a través de una rama de la física que típicamente se enfoca en el mundo de lo microscópico, la cosmología cuántica en realidad puede ayudar a explicar las principales preguntas que se encuentran en el corazón de la comprensión del universo. Uno de los principales objetivos de la cosmología cuántica es explicar el estado del universo en el momento del Big Bang, ya que muchas propiedades del universo pueden explicarse si se comprenden los orígenes del sistema.
Para comprender la cosmología cuántica, primero es crucial tener una comprensión básica de la física cuántica. Mientras que la física clásica considera el ámbito de los objetos más grandes, como planetas, objetos sólidos y cualquier cosa que se pueda ver a simple vista, la mecánica cuántica se ocupa del ámbito de las partículas y ondas atómicas y subatómicas. En muchos casos, los objetos a escala cuántica se comportan de acuerdo con reglas que parecen completamente diferentes a las de los objetos macroscópicos. Sin embargo, algunos físicos creen que el comportamiento de los objetos más grandes se corresponde con las reglas de la mecánica cuántica; por tanto, los cuerpos grandes, como el universo, pueden entenderse mejor si pueden describirse a nivel cuántico.
El área clave de investigación en cosmología cuántica es el comportamiento y el estado del universo justo después del Big Bang. Dado que las preguntas relacionadas con el origen no se pueden responder a través de la observación, el medio general de desarrollar teorías es observar el estado actual del universo y luego extrapolar hacia atrás al Big Bang para descubrir cómo comenzó el proceso. Idealmente, el conocimiento de los orígenes del universo obtenido a través de la cosmología cuántica eventualmente permitirá a los científicos predecir, con un alto grado de probabilidad, el futuro del universo.
Algunos físicos han abrazado la cosmología cuántica porque permite un camino alrededor del enorme problema creado al examinar los orígenes del universo con la física general. Según Stephen Hawking, entre otros, el universo probablemente comenzó como una singularidad, alrededor de la cual se sabe que se rompen las leyes de la física general. Para tener la esperanza de comprender con precisión las condiciones posteriores al Big Bang, la física cuántica puede ser preferible porque no se sabe que esté sujeta a un colapso similar cerca de una singularidad.
La cosmología cuántica es una rama relativamente nueva de la física teórica, que data solo de mediados del siglo XX. Como un campo tan nuevo, naturalmente incluye muchas más preguntas que respuestas sobre los orígenes y el comportamiento del universo. Sin embargo, este campo fascinante ha atraído a algunas de las mentes más brillantes de la física y parece estar preparado para permitir descubrimientos importantes en los próximos siglos.