La teoría del Big Bang

El Big Bang, en español Gran explosión, constituye el momento en el que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.

Esta teoría se inicia a mediados del siglo XIX, cuando el científico Holandés Christian Doppler, descubre el fenómeno físico que le hizo famoso: el efecto Doppler. Se presenta cuando una fuente de ondas o energía se desplaza en forma radial (esto es alejándose o acercándose) a un espectador o receptor (ver Figura 1). Así este recibe mayor o menor cantidad de ondas por unidad de tiempo según el sentido de desplazamiento de la fuente emisora.

Figura 1

Como este fenómeno afecta todo tipo de ondas, inclusive a las electromagnéticas, era de esperarse que lo mismo pasara con las de luz, siendo que también es un tipo de onda. Así bien, las ondas más largas del espectro luminoso corresponden a la luz de color rojo, mientras que las más cortas, al violeta (ver figura 2). Como Slipher descubrió que las ondas provenientes de la mayoría de las galaxias observadas por él se alargaban (corrían hacia el rojo del espectro), infirió que todas ellas se alejaban de nosotros, exceptuando aquellas pertenecientes al grupo local (galaxias vecinas).

> Figura 2

Esta apreciación fue respaldada en 1929 cuando el astrónomo estadounidense Edwin Hubble trabajando en el observatorio de Monte Wilson estableció su "ley de Recesión de las galaxias", según la cual, la velocidad con que las galaxias se alejan es directamente proporcional a la distancia en que se encuentran. Como en toda proporción, existe una constante, a esta se l llamó "constante de Hubble" (H), cuyo valor actual es H= v/d = 160 kilómetros/segundo.

Esto significa que las galaxias se alejan de nosotros acelerando 160 kilómetros por segundo en cada millón de años luz que recorren. Albert Einstein enunció entre 1915 y 1917 un marco teórico más o menos acabado acerca del universo. Su teoría general de la relatividad sentó las bases para el desarrollo de ecuaciones matemáticas que, en cierta forma, afirmaban el equilibrio general del universo y la recesión de las galaxias. El astrónomo holandés De Sitter trabajó sobre ellas y planteó el primer modelo del universo en expansión. En este mismo sentido lo hicieron también Alexander Friedmann y George Henri Lemaître, quienes aplicaron las conclusiones de Einstein en favor del universo expansivo. Sin embargo, el modelo de Lemaître postulaba que el universo se expandía no solo por las evidencias matemáticas encontradas por Einstein, sino también debido a un fenómeno físico: una gran explosión. El científico ruso-americano George Gamow bautizó el modelo de Lemaître como "teoría del Big Bang" y desde 1948 se convirtió en uno de sus más osados defensores.

La relación entre expansión y enfriamiento es tan estrecha, que los científicos han logrado, a partir de ella, calcular con gran exactitud la temperatura teórica a la que debería encontrarse el universo en la actualidad. Tal temperatura es de 3 K (en la escala de Kelvin) o -270 grados Celsius bajo cero. Ahora bien, un cuerpo a una temperatura determinada, emite radiaciones electromagnéticas características de esa temperatura y era de esperarse que existiese algún tipo de radiación que confirmase los 3 K calculados para el universo. Fue en la primavera de 1964 cuando los astrónomos estadounidenses Arno Penzias y Robert Wilson, efectuando mediciones de ondas de radio en New Jersey, Estados Unidos, descubrieron una radiación de fondo que interfería con su trabajo y que no podían eliminar, ya que parecía provenir de todo el universo. Inmediatamente dieron la noticia a los físicos de la Universidad de Princeton que trabajaban en la teoría del Big Bang. Ellos confirmaron que dicha radiación era el "fósil físico" buscado por los científicos que correspondería a la radiación electromagnética que emite un cuerpo a 3 grados kelvin. Naturalmente, este descubrimiento, uno de los más importantes de la radio astronomía significó un fuerte respaldo a la teoría del Big Bang. Penzias y Wilson recibieron el premio Nobel de física por el descubrimiento de lo que posteriormente se denominó "radiación térmica cosmológica".

Comentario: Siendo mi teoría favorita, esta ha respondido algunas interrogantes, pero aún queda una y es la más importante ¿Cómo se creó el universo? Puede que haya sido una explosión producida por una masa infinitamente densa, eso explicaría porqué las galaxias se alejan de nosotros y la misma expansión del universo, pero el hecho de que sea una masa pequeña y densa, no deja muy claro este concepto del universo. Ahora bien, esta teoría me ha gustado puesto que se acopla perfectamente y da una posible respuesta al porque del universo expansivo y el nacimiento del mismo, lo que conocemos como galaxias y estrellas. Además, esta teoría ha sido debatida por científicos y religiosos. Desde luego para la religión cristiana, esta teoría no tiene ningún sentido y va en contra de los valores dogmaticos de Dios. Por otra parte, el Big Bang no es la única teoría que propone el nacimiento del universo, galaxias y estrellas, existe otra teoría que propone explicar todo lo que conocemos como materia, espacio tiempo, lo que somos y lo que vemos, partir de la molécula más pequeña hasta ahora conocida “el átomo”. Esta promete explicar lo que no ha podido el Big Bang, esta teoría fue llamada como “La Teoría de Cuerdas”