Teoría del big bang

La búsqueda de una explicación científica a la creación del universo ha sido una gran preocupación para los seres humanos en la historia de la humanidad. La teoría del big bang o también conocida como teoría de la gran explosión, busca situar el origen del universo en una gran explosión ocurrida hace 13.810 millones de años.

Las teorías formuladas en torno a la astronomía, la física, la química, la matemática y otras ciencias ha permitido que numerosos científicos generen sus propias hipótesis sobre los hechos que rodearon el origen del universo.

Todo esto a pesar de que la teoría más extendida —el creacionismo— proviene de la religión y parte de la premisa de que el universo y todo lo que está en él fue creado por Dios.

Los datos científicos indican que antes de la gran explosión que sirvió para dar origen al universo, toda la materia estaba agrupada en una sola masa de altas temperaturas y densidad. Lo siguiente a la explosión fue la generación de una onda expansiva que permitió el surgimiento de la materia y la energía.

¿Cómo nació la teoría del big bang?

La teoría del big bang tiene sus inicios en la observación del comportamiento de la energía, puesto que se apreciaba que las galaxias estaban alejadas en diferentes direcciones y a grandes velocidades.

En 1922, el científico Alexander Friedmann tomó como base la teoría de la relatividad de Albert Einstein para formular la llamada teoría de la expansión, según la cual toda la materia del universo comenzó a expandirse luego de la gran explosión de hace más de 13 mil millones de años.

A la gran explosión le siguió el enfriamiento del universo que permitió la formación de la materia a partir de la constitución de los átomos: primero fueron los protones y neutrones que conforman el núcleo del átomo y luego los electrones que por su carga eléctrica negativa orbitan alrededor de ellos.

En 1927, el sacerdote de origen belga Georges Lemaître descubrió que un universo en expansión como el nuestro debería tener un único punto de origen al remontarse en el tiempo. Ese único punto sería el átomo primigenio que permitiría el inicio del universo y todo lo que conocemos en él.

Edwin Hubble

Al trabajo de Lemaître seguirían los aportes de Edwin Hubble, un físico, astrónomo y cosmólogo estadounidense. En 1929, Hubble realizó importantes observaciones que sirvieron para comprobar la teoría de Lemaître:

  1. Logró probar que las nebulosas espirales son galaxias para luego medir su distancia.
  2. A partir de distancias relativas a la tierra, descubrió que las galaxias se alejan entre sí a grandes velocidades y que esa velocidad es directamente proporcional a la distancia.
  3. Determinó, además, que las galaxias se alejan en todas las direcciones, de manera que se mantienen en expansión.

Las pruebas de Hubble sobre la relación proporcional entre la velocidad y la distancia de las galaxias hicieron posible que a sus postulados teóricos se les conozca como ley de Hubble. Asimismo, sus importantes descubrimientos lo hacen merecedor de ser conocido como el padre de la cosmología observacional.

¿Por qué se llama teoría del big bang?

Contradictoriamente, el nombre de teoría del big bang no fue propuesto por los investigadores que sentaron sus bases, sino por el científico Fred Hoyle, quien fue uno de los detractores de la teoría por su inclinación por la llamada teoría del estado estacionario.

Para referirse despectivamente a la teoría, Hoyle dijo que simplemente se trataba de un big bang, una gran explosión, y de allí deriva el nombre con el que se conoce al constructo teórico y experimental que ha rodeado a la gran explosión.

Descubrimientos clave para la teoría del big bang

Una de las pruebas más importantes para la teoría del big bang está constituida por el hallazgo de la radiación de fondo de microondas, que plantea la existencia de una radiación de fondo en el universo antes de ser descubierto.

En 1964, el trabajo científico de los estadounidenses Arno Penzias y Robert Wilson logró probar que la radiación, independientemente del lugar del universo desde donde sea vista, proviene de todas las direcciones. Por lo que descubrieron así, la radiación cósmica de fondo que es percibida como una especie de ruido de fondo producto de una temperatura de 2,7 grados.

Tomando como punto de partida la teoría de la relatividad de Albert Einstein, los astrofísicos de origen británico Stephen Hawking y Roger Penrose también hicieron grandes aportes para alimentar la teoría del big bang.

Según estos científicos, el inicio del tiempo y el espacio era finito y podía corresponderse con el origen de la materia y la energía. De esta manera, Hawking y Penrose demostraron que el tiempo y el espacio tuvieron un inicio en el big bang y podrían tener un final en los agujeros negros.

Para confirmar los principales postulados de la teoría del big bang, en 1989, la NASA fabricó y puso en órbita el Cosmic Background Explorer, mejor conocido como COBE por sus siglas en inglés.

Los resultados de los estudios elaborados a partir de los datos recabados por el COBE en 1990 revelaron coincidencias entre los postulados de la teoría del big bang y las mediciones más precisas del satélite, entre las que destacó la percepción de la radiación de fondo de microondas.

El big crunch o la gran implosión

Existe la hipótesis de que el universo dejará de expandirse y volverá a sufrir una explosión, pero esta vez, desde adentro. Numerosos científicos han planteado la posibilidad de que la aceleración del movimiento expansivo de la tierra disminuirá hasta anularse, esto como consecuencia de la expansión del universo hasta llegar a su tamaño máximo.

La fuerza gravitatoria permitirá que todos los elementos del universo se atraigan entre sí para volver a comprimir la materia en una llamada singularidad espacio-temporal o gravitacional.

La anulación del movimiento expansivo de la tierra produciría entonces una contracción del universo que desembocaría a un gran colapso o una gran implosión (big crunch). Es así como esta teoría se convierte entonces en una predicción de lo que sería el fin del universo.

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