Big Bang

Hemos escuchado preguntar �Que fue primero� el huevo o la gallina ? Un sorprendente descubrimiento ocurrido en el Siglo XX fue encontrar que efectivamente hubo un primer evento. El Big Bang, que es m�s un huevo que una gallina.

Durante el Big Bang, se inici� la existencia tanto del universo, como del espacio, y del mismo tiempo. Hace aproximadamente quince mil millones de a�os sucedi� el Big Bang. Porque sucedi� es uno de los m�s grandes misterios. Lo que es razonablemente claro es que sucedi�. Toda la energ�a y la materia actualmente presentes en el universo estaban comprimidas o concentradas en una �rea m�s reducida que el interior de un huevo; en una �rea como de un punto de luz. No es que toda la materia y energ�a estuvieran apretadas en un rinc�n del universo actual; sino que el universo entero, materia, energ�a y espacio mismo ocupaban un volumen muy peque�o.

Resulta enga�oso describir a este universo como una burbuja vista desde el exterior, ya que no hab�a exterior ni nada que contuviera la burbuja. Nada de lo que podamos conocer estuvo nunca fuera. Es mejor imaginarlo desde adentro.

El Universo se comenz� a expandir como consecuencia de la tit�nica explosi�n, cuya expansi�n puede aun continuar por miles de millones de a�os m�s. En una fracci�n de segundo se iniciaron efectos extraordinarios; y a medida que el espacio se iba estirando, la energ�a del universo se iba expandiendo con el espacio mismo, y se enfriaba r�pidamente. Durante la explosi�n se produjeron gran cantidad de diminutas motas de energ�a que se dispersaban hacia todos lados, desarrollando variaciones en su textura, conforme se dispersaban y comenzaban a enfriarse. El universo primitivo, despu�s de la explosi�n, estaba brillantemente iluminado. A medida que el tiempo transcurr�a , la radiaci�n se enfri� y el espacio se volvi� por primera vez oscuro, tal como es ahora.

En el primer segundo despu�s del Big Bang las motas de energ�a m�s calientes comenzaron a convertirse en Part�culas y Antipart�culas mientras que las motas m�s fr�as estaban destinadas a convertirse en los primeros vac�os del espacio. Las part�culas comienzan a reunirse y combinarse por la fuerza electromagn�tica; la mayor�a de la antimateria se perdi�, quedando solo materia arremolin�ndose en crecientes e irregulares grupos.

En un minuto creci� el espacio de casi nada a un tama�o que nuestra imaginaci�n dif�cilmente puede comprender. Tres minutos despu�s de la explosi�n era tanto el calor que las part�culas continuaban separadas. Pero a partir de ese momento comienzan a combinarse y a constituir lo que ser�an los n�cleos de los �tomos.

Se requirieron 300,000 a�os para que el enfriamiento permitiera a electrones acoplarse con los n�cleos y formar los primeros �tomos. Aproximadamente el 20 % de estos n�cleos eran de tipo pesado, que se encuentra en el Helio ( n�mero at�mico 2 y peso at�mico 4.002 ); y el 80 % restante eran Hidr�geno ( n�mero at�mico 1 y peso at�mico 1.008 ). Los dem�s elementos no se formar�an sino mucho despu�s.

En ese momento hab�a muy poco que ver suponiendo que alguien lo hubiera podido contemplar. Empezaron a crecer bolsas de gas, formando grandes nubes que se mov�an pesadamente, girando lentamente, haci�ndose cada vez m�s brillantes; al final contendr�an cien mil millones de puntos brillantes . Se iban formando las estructuras mayores del universo; las Galaxias. Estas a su vez se agrupaban formando c�mulos de galaxias.

A medida que el colapso gravitatorio continuaba, las primeras galaxias comenzaron a girar cada vez mas r�pido. Algunas se aplanaron a lo largo del eje de rotaci�n donde la gravedad no queda compensada por la fuerza centr�fuga. Se convirtieron as� en las primeras galaxias espirales, Otras con gravedad m�s d�bil o con menor rotaci�n inicial se aplanaron muy poco y se convirtieron en las primeras galaxias el�pticas

Dentro de las galaxias en nacimiento hab�a nubes mucho m�s peque�as que experimentaban tambi�n el colapso gravitatorio; las temperaturas interiores se hicieron muy elevadas, se iniciaron las reacciones termonucleares y se encendieron las primeras estrellas. Las estrellas comenzaron a brillar, y as� comenz� el ciclo de vida, en que se fueron formando elementos m�s pesados. En la medida en que la gravedad presionaba m�s y m�s a los �tomos, se comenzaron a fusionar. Primero los �tomos de hidr�geno se fusionaron formando �tomos de helio; despu�s los �tomos de helio se fusionaron, formando uno por uno elementos m�s pesados.

Algunas estrellas de gran masa, evolucionaron r�pidamente, quemando su hidr�geno, y acabaron pronto sus vidas en explosiones brillantes de supernova que devolv�an al espacio helio, carbono, oxigeno y elementos m�s pesados, para que se formaran generaciones subsiguientes de estrellas. Dependiendo del tama�o de la estrella; una vez que en ella se hab�a formado acero, una de dos: o mor�a lentamente, esparciendo en el espacio sus elementos, convirti�ndose primero en una "enana blanca", y despu�s en una enana caf�, como un fantasma de acero vagando en el espacio; o la estrella mor�a explotando en una Supernova, y creando elementos m�s pesados que el acero en el proceso. Estos nuevos elementos son lanzados por el espacio, hasta que son atrapados por la gravedad de un cuerpo espacial. Si se acumula suficiente materia, puede ocurrir el nacimiento de una nueva estrella; o bien se puede generar un planeta similar a la Tierra. S� en ese planeta se presentan condiciones favorables, puede aparecer vida; como sucedi� en la Tierra.

A�n hay mucha gente que se resiste a creer esta historia; pero cuando se re�nen las piezas de evidencia de los f�sicos de lo muy grande, as� como de los f�sicos de lo muy peque�o, es dif�cil el pensar en otra posibilidad. Aceptando las razones de esta apasionante historia evolutiva; tenemos casi completo el panorama de todo; aunque muchos aspectos a�n tienen que ser explicados.

Existen buenas razones para suponer que hay a�n mucho m�s del universo pendiente de detectar. De hecho lo que podemos ver puede resultar ser menos del 10 % de todo lo que hay en el universo. La mayor�a de los estudiosos del cosmos creen que el 90 % de la esencia natural del universo a�n esta por ser revelada. Como si lo que hasta ahora hemos visto es solo en realidad la punta del iceberg.

�C�mo surgi� la tesis del Big Bang?

La tesis del Big Bang nos puede parecer un cuento de ciencia ficci�n, pero est� bien fundamentada; fueron muchos los cient�ficos que con sus c�lculos y descubrimientos dieron forma a la tesis. Antes se cre�a que el Universo siempre hab�a existido, y no se ten�a idea de que las galaxias estubieran en movimiento.

En los a�os 1920�s el cient�fico Edwin Hubble utilizando un poderoso telescopio, determin� por la luz que nos llega de las gal�xias, que tienen un movimiento de expansi�n. O sea que todas las galaxias, incluso nuestra V�a L�ctea se alejan unas de otras a velocidad extraordinaria.

En 1927 el sacerdote jesuita George Lemaitre, trabajaba como cient�fico astr�nomo en el observatorio del Vaticano. Descubri� que una consecuencia de las matem�ticas de Einstein daba como resultado un universo din�mico en vez de est�tico.

Lemaitre determin� que si el universo esta en expansi�n como lo apoyaban las observaciones de Hubble, cada d�a ser�a mas grande que el d�a anterior. A la inversa el d�a de ayer era m�s peque�o, Debi� haber un momento hace mucho, mucho tiempo, en que el universo era lo m�s peque�o que pudo ser.

Lemaitre calcul� que el momento en que todas las galaxias y el universo estaban en su mas peque�a extensi�n fue hace unos quince mil millones de a�os. El tama�o del universo en ese momento era como el de un punto de luz; fue cuando se produjo el Big Bang.

Bibliograf�a.

Stephen Hawking�s Universe. The Cosmos Explained. David Filkin. Basic Books A Division of Harper Collins Publishers. 1997.

Cosmos. Carl Sagan. Editorial Planeta. 1982.