Breve explicación sobre la teoría del Big Bang

¿Hubo realmente un comienzo en el Cosmos? La mayor parte de los astrónomos diría que la discusión es excedente: muchos de ellos dicen que el Universo comenzó con una explosión gigante, el Big Bang. La teoría de esta gran explosión tuvo su comienzo con las observaciones realizadas por Edwin Hubble, que demostró un Universo en expansión. ¿Si uno se imagina la historia del Universo como un filme, qué sucede cuando se muestra la película al revés? Todas las galaxias se moverían más cerca y más cerca, hasta que eventualmente todas se consiguen machacándose juntas en una esfera masiva y minúscula. Es justo esta forma de pensar lo que condujo al concepto de la gran explosión.

Para algunos científicos el Big Bang marca el instante en el que comienza el Universo, cuando el espacio y el tiempo vinieron a la existencia y toda la materia en el cosmos empezó a ampliarse. Asombrosamente los teóricos deducen la historia del Universo en fechas tan tempranas de apenas 10-43 segundos (10 millones de trillones de trillones de un segundo) después de la gran explosión. Antes de este tiempo las fuerzas de la gravedad, el electromagnetismo, y la fuerza nuclear débil y fuerte, estaban unificadas. Para instantes anteriores los físicos aún tratan de desarrollar teorías que expliquen la unificación de estas fuerzas: es la llamada teoría de las supercuerdas que se desarrolla en muchos centros de investigación.

En breves palabras, el proceso de la gran explosión sería: durante el primer segundo o menos del Universo, los protones, los neutrones y los bloques constituyentes de los átomos, fueron formados, cuando los fotones chocaron y convirtieron su energía en masa, y las cuatro fuerzas estaban partidas en identidades separadas. La temperatura del Universo también se refrescó durante este tiempo, de cerca de 1032 grados (de 100 millones de trillón de trillones) a 10 mil millones de grados. Aproximadamente tres minutos después de la gran explosión, cuando la temperatura bajó a mil millones de grados, los protones y los neutrones se combinaron para formar los núcleos de algunos elementos más pesados, el más notable posible es el helio.

El paso principal siguiente no ocurrió hasta 300.000 años después de la gran explosión, cuando el Universo se había refrescado lo suficiente a unos cómodos 3.000 grados. En esta temperatura, los electrones podían combinar con los núcleos atómicos para formar los átomos neutrales (no puros iones como antes). Sin los electrones libres dejados a los fotones de la dispersión de la luz, el Universo llegó a ser transparente a la radiación – es esta luz que vemos hoy como la radiación cósmica de fondo –. Las estrellas y las galaxias se comenzaron a formar cerca de mil millones de años después de la gran explosión, y el Universo ha continuado desde entonces simplemente creciendo más grande y más frío, creando las condiciones conducentes a la vida.

Tres razones excelentes existen para creer en la teoría de la gran explosión. Primero, y el más obvio, el Universo se está ampliando. En segundo lugar, la teoría predice que 25 por ciento de la masa total del Universo deben ser el helio que se formó durante los primeros minutos, siendo una cantidad acorde con las observaciones. Finalmente, y la mayoría del convencimiento, es la presencia de la radiación cósmica de fondo. La teoría del Big Bang predijo este remanente de radiación, el que ahora brilla intensamente en una temperatura apenas de 3 grados sobre el cero absoluto.

¿Hasta qué punto la teoría de la gran explosión prueba que se trata del origen del Universo y que por lo tanto se podría matematizar, con la teoría M, la Creación? Cuando uno sabe lo que significa teológicamente Creación no tiene sentido la pregunta anterior. Corresponde la pregunta al ámbito de la metafísica y no al de la ciencia experimental. Por otra parte, la mayoría de los científicos dicen que el Big Bang fue una explosión en un punto a partir de la cual se creó todo el resto del universo. Es decir, se cree que al principio todo era espacio vacío, y que de repente, en un cierto punto del espacio ocurrió la gran explosión, el Big Bang, y la materia se empezó a expandir por todo ese espacio vacío. Pues bien, la pregunta lógica que cualquier persona se puede hacer es: ¿Dónde se encuentra el centro del universo?, ¿Dónde se encuentra ese punto donde ocurrió el Big Bang?, ¿hacia donde tengo que mirar cuando dirijo mi vista al cielo? Bien, estamos hablando de cosmología, del universo entero, de sus orígenes, cuestiones en las que es muy difícil obtener datos, que además suelen llevar grandes errores por la dificultad que entraña su medición. Y además, ¡no todo es medible! ¿Qué quiere decir esto?, que la teoría del Big Bang o teoría estándar es, actualmente, la más aceptada, porque es la que ha obtenido una mayor confirmación por los datos experimentales, sin embargo, no tiene por que ser la correcta, quien sabe. Ahí queda eso.

Una vez dicho esto, podemos abordar la anterior cuestión, ¿En qué punto ocurrió el Big Bang? Una respuesta es que ese punto no existe, el Big Bang sucedió en todos y cada uno de los puntos del espacio a la vez. Me explico, la idea de que toda la materia del Universo estaba concentrada en único punto del espacio es errónea. Lo que la teoría del Big Bang dice es que, entonces todo el espacio estaba concentrado, y que se produjo una explosión del mismo espacio. De esta forma, no es la materia la que se expande, sino el mismo espacio. Es incorrecto decir: el espacio es estático y las galaxias se expanden en él. Es correcto decir: el espacio es dinámico y las galaxias se expanden con él. En cada punto del espacio se generaba más espacio, y aún en la actualidad esto sigue ocurriendo. En principio, y debido a la atracción gravitatoria de la materia entre si, la expansión del espacio se va frenando según pasa el tiempo, aunque otra posibilidad que también se baraja – debido a recientes resultados experimentales – es la de que la expansión se acelera en el tiempo, debido a una especie de gravedad negativa llamada energía Oscura.

Pero todavía no se tiene claro si el universo llegará a pararse y volverá a contraerse o por lo contrario si seguirá expandiéndose eternamente. De este modo toda zona se aleja del resto de zonas del universo a una velocidad proporcional al espacio existente entre ellas, es decir, a su distancia – famosa “Ley de Hubble” sacada de los datos experimentales –.

Dibujo deparale