Creación del Universo

¿Cómo surgió todo?• medida que retrocedemos en el tiempo para llegar al

orAigen del cosmos, los fenómenos y los procedimientos se hacen más inusuales, y las cifras son casi incomprensibles.

• Los avances de la física de partículas han permitido retomar el rastro a partir de una fracción de segundo después de laexplosión inicial. En ese momento todo el Universo tenía un tamaño equivalente a un núcleo atómico; todo estaba comprimido en un punto, sin volumen y con todo el cosmos dentro de él. Esto es lo que en física se llama una singularidad; dentro de ella ni el espacio ni el tiempo pueden existir. Por lo tanto, el comienzo de la expansión representó la creación del Universo.

• La singularidad de los modelos de Friedman es lo más cercano al acto de creación que ha encontrado la ciencia. Y si nos apegamos literalmente a ello, podemos establecer que no solo el espacio-tiempo empezó a existir en la singularidad, sino también toda la materia del Universo.

Los primeros segundos

• Con los actuales conocimientos de la física no se puede estudiar el Universo en esapequeña fracción de segundo entre el instante inicial y 10-43 segundos. Para eso se necesitaría una “teoría cuántica de la gravitación”, y nadie la conoce. Sin embargo, si tomamos un tiempo de una centésima de segundo después de la explosión, ahí sí se conoce la física y podemos deducir lo que ocurrió.

• Pese a la frustración de no poder investigar al Universo hasta su origen mismo, no deja de ser sorprendente que se puedan hacer modelos científicos de cuando este tenía menos de un segundo de edad.

• En ese momento, el Universo debe haber sido tremendamente caliente, pues un gas, al expandirse, se enfría, y eso ha venido haciendo el Universo desde la gran explosión. Ese estado inicial del cosmos es descrito a veces como la bola de fuego primordial. A esas altísimas temperaturas no pueden haber existido moléculas ni átomos como los conocemos. Solo los constituyentes del núcleo atómico y otras partículas pueden haber estado presentes.

La era del plasma• Después de transcurridos diez segundos, la temperatura había

descendido a unos pocos miles de millones de grados, y el interés principal se centró en lo que hacían los protones, los neutrones y los electrones, los tres constituyentes primordiales de los futuros átomos.

• En este instante empezaba una nueva era, llamada la Era del plasma. La temperatura descendió lo suficiente como para que los neutrones pudieran empezar a combinarse con los protones y formar átomos de helio (He), que contienen dos protones y dos neutrones.

• Cálculos detallados de las reacciones nucleares que ocurren en esa era muestran que todos los neutrones quedaron atrapados en átomos de helio, con unos pocos, muy pocos, combinados con un protón, formando un deuterio (núcleo pesado del hidrógeno). El 10% de los núcleos que emergieron eran de helio y el resto protones (núcleos de átomos de hidrógeno).

• Como un átomo de helio pesa cuatro veces más que uno de hidrógeno, por masa el 25% del Universo quedó en forma de helio, y el 75% restante como hidrógeno. También se formó una pequeñísima cantidad de litio (Li) y de deuterio, que no alcanzó a sumar 1%. Las reacciones nucleares que formaron helio a partir de protones y neutrones ocurrieron algo después de transcurridos tres minutos en la vida del Universo.

• Cuando pasaron treinta minutos, la temperatura y densidad bajaron demasiado como para que continuaran los procesos nucleares, y la composición química antes señalada se congeló para siempre.

Teorías del Big Bang

• Todo lo que existe nació de una gran explosión hace 15.000 millones de años. La materia se concentraba en un punto decenas de miles de veces más pequeño que el núcleo de un átomo.

• Esta teoría no tiene la autoría de un científico concreto, surgió de las ecuaciones que generaba la ley de Hubble que demostraba que el universo se encuentra en expansión. En cuanto al término Big Bang lo inventó el mayor enemigo de la teoría en su momento, Fred Hoyle, quien propuso su propia hipótesis alternativa (universo estacionario).

• En cualquier caso, el Big Bang se ha convertido en el paradigma cosmogónico por excelencia, primero porque va cumpliendo (a pesar de sus carencias) todos los presupuestos de la relatividad y segundo porque no excluye la existencia de una Conciencia Creadora con un plan divino lo que gratifica a los poderosos lobbys religiosos.

Teoría del Universo Oscilatorio

• Fue propuesta por Richard Tolman de 1948 (el mismo año de su muerte). Muy relacionada con la teoría del universo estacionario, no existe una explosión inicial, sino una contracción de nuestro propio universo hasta un punto de enorme densidad (que denominó Big Crunch) en que la fuerza de atracción de la gravedad se convierte en una fuerza repulsiva que provoca una expansión de la materia (un Big bang).

• Este acontecimiento se produciría continuamente dando lugar a una sucesión cíclica e infinita del mismo universo (que no necesariamente tienen que poseer las mismas condiciones).

• En 2010 el físico Roger Penrose aseguró encontrar en la radiación cósmica de fondo patrones circulares que indicarían un ciclo continuo de nacimiento y muerte del universo a lo largo de eones.

Teoría del Universo inflacionario

• Propuesta por el ruso Andrei Linde, descarta un Big Bang inicial para sustituirlo por muchos pequeños big bangs que estarían produciéndose continuamente, incluso en la actualidad, por todo el espacio. La materia de nuestro universo se estaría creando continuamente en los núcleos de las galaxias activas.

• Se trataría de agujeros de gusano, puntos extraordinariamente curvados del espacio tiempo que conectan agujeros negros con agujeros blancos.

• Esta teoría requiere de la existencia del multiverso o multiuniverso con un intercambio continuo de materia y energía entre ellos. Lee Smolin, de la universidad de Siracusa, considera que todo el cosmos es un complejo sistema en el que nacen y mueren continuamente universos.

• La hipótesis inflacionaria resuelve algunos inconvenientes de la teoría del Big Bang, pero anula la necesidad de un impulso primigenio, ya que el universo inflacionario es eterno. Para Roger Penrose también requiere condiciones iniciales. "tan extremadamente específicas" que no resuelve el problema del inicio. Este modelo requiere la existencia de un campo físico aún desconocido, el inflatón.

Su Origen

• La teoría más conocida sobre el origen del universo se centra en un cataclismo cósmico sin igual en la historia: el big bang. Esta teoría surgió de la observación del alejamiento a gran velocidad de otras galaxias respecto a la nuestra en todas direcciones, como si hubieran sido repelidas por una antigua fuerza explosiva.

• Antes del big bang, según los científicos, la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y radiación, estaba comprimida en una masa densa y caliente a tan solo unos pocos milímetros de distancia. Este estado casi incomprensible se especula que existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo.

• Los defensores del big bang sugieren que hace unos 10.000 o 20.000 millones de años, una onda expansiva masiva permitió que toda la energía y materia conocidas del universo (incluso el espacio y el tiempo) surgieran a partir de algún tipo de energía desconocido.

EL Universo