Teoría del Big Bang: resumen e importancia

La Teoría del Big Bang es la teoría más respaldada en nuestros días para explicar la creación y progresiva expansión del universo. Según esta teoría, el universo comenzó como un punto infinitamente pequeño, donde se concentraban protones y electrones en un fondo cósmico que empezó a expandirse hasta dar manifestaciones macroscópicas observables como los planetas, las galaxias, los cometas, etc.

Al igual que una gran explosión que concentra toda su energía y materia antes de expandirse, esta concentración de partículas cuánticas comenzó a evolucionar hacia partículas subatómicas neutras capaces de formar estados más avanzados de agrupación de la materia.

La teoría del Big Bang se apoya en herramientas como la respuesta de los fotones, modelos teóricos y matemáticos para observar el universo y hacer predicciones de los eventos del pasado. Para entenderlo, podemos imaginar el lanzamiento de un bolo. Si conocemos su velocidad y ubicación, podemos hacer predicciones sobre su trayectoria y determinar con gran exactitud donde estará y qué velocidad conservará tanto a futuro como en el pasado.

De esta manera, con los datos científicos recopilados a lo largo de numerosas aportaciones humanas podemos mirar al pasado usando la luz como herramienta de medición y predicción. Sin embargo, esto plantea una serie de complicaciones que veremos más adelante.

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La Teoría del Big Bang tiene sus raíces en las observaciones astronómicas del siglo XX por parte de Edwin Hubble. En 1929, descubrió que las galaxias se estaban alejando unas de otras, lo que indicaba que el universo estaba en expansión apoyándose en los cálculos matemáticos de Alexander Friedman, y más tarde por George Lemaitre. Estas observaciones, junto con las ecuaciones de la relatividad general de Albert Einstein, llevó a los científicos a la conclusión de que el universo tuvo un comienzo definido en el tiempo.

Este descubrimiento fue un antes y un después en la historia del universo, y aunque plantea una serie de incógnitas no resueltas, ha servido para explicar la evolución del cosmos, la observación de diferentes estados de la materia universal y un paso más en la escala de conocimiento. Para resolver las incógnitas que la luz no puede desvelar en lo referente a los pasos previos a la gran explosión, científicos posteriores al creador de la teoría del Big Bang, han desarrollado teorías encaminadas a explicar la cuantificación del espacio y el tiempo.

Aquí puedes conocer más acerca de Edwin Hubble.

Frente al tropiezo de la teoría clásica del Big Bang propuesta por Friedman y Lemaitre, el actual modelo contiene una serie de postulados importantes:

• Expansión del universo: el universo ha estado expandiéndose desde el momento del Big Bang hace 13.180 Ma. Esta expansión se puede observar a través del desplazamiento hacia el rojo de la luz de las galaxias lejanas.
• Radiación cósmica de fondo: pocos cientos de miles de años después del Big Bang, el universo se había enfriado lo suficiente como para formar átomos neutros. Esta transición liberó fotones, que todavía podemos detectar como radiación cósmica de fondo o fondo cósmico de microondas.
• Formación de estructuras: con el tiempo, la materia comenzó a agruparse debido a la gravedad, formando diversos estados de la materia. Aquí puedes leer sobre los Estados de agregación de la materia.

Existen otros postulados complementarios a la teoría del Big Bang como el Big Crunch o la Teoría Inflacionaria. El Big Crunch sostiene que una vez termine el proceso de expansión, comenzará un fenómeno de contracción hasta volver al punto inicial. Así, el universo se visualiza como algo infinito. La segunda teoría es similar a la propuesta del creador del Big Bang de 1929, con la diferencia que en un momento prematuro de la explosión se produjo un alejamiento súbito de la materia.

En un principio, hubo una oposición clara a la idea de expansión del universo, pues se consideraba un elemento inmutable y eterno. El propio Einstein propuso una constante matemática para frenar las teorías de Lemaitre que ubicaba un origen para la creación de un universo en expansión. Así, la teoría del Estado Estacionario y la teoría del Big Bang compitieron entre sí, hasta que se demostró la existencia experimental de una radiación residual producto de la formación de átomos ligeros. Comúnmente conocido como fondo cósmico de microondas zanjó la cuestión. La prueba irrefutable de la supremacía de las predicciones del creador de la teoría del Big Bang.

Bien es cierto que los avances actuales mediante el uso de la luz son insuficientes para mirar más allá, antes de que sucediera la gran explosión. Esto ocurre por esa masa primigenia compuesta por protones y electrones altamente compactados que no dejan pasar la luz. Como puede intuirse, se necesitan otros tipos de ondas para atravesar esa masa compacta donde la luz no puede traspasar como pueden ser las ondas gravitacionales o los neutrinos.

Sin embargo, los neutrinos también atraviesan los detectores y las ondas gravitacionales son demasiado tenues para que los aparatos las capten a tanta distancia. La dificultad para hacer mediciones radica en la dualidad del universo, que según la escala de observación se estudian teniendo en cuenta consideraciones de la Relatividad General donde impera la gravedad, o de la Teoría Cuántica donde dominan las relaciones atómicas.

En el cosmos ambas teorías tienen un peso importante lo que plantea una dificultad para realizar una unificación de fuerzas. Aun así, existen algunas teorías que pueden resolver la singularidad del universo como la propuesta de Abhay Ashtekar en 1986 donde propone cuantificar el espacio y el tiempo. De esta forma, el cosmos se movería de manera discreta, es decir, a saltos lo que acabaría con el problema de la unificación.

La Teoría del Big Bang es fundamental para nuestra comprensión del universo. Proporciona un marco de referencia para entender cómo se formaron y evolucionaron las estructuras cósmicas. Además, esta teoría ha llevado al desarrollo de otras teorías y descubrimientos en diversas ciencias y ha permitido alimentar la curiosidad de profesionales y curiosos del universo.

Finalmente, el Big Bang plantea preguntas fundamentales sobre el origen, la naturaleza y el desarrollo del universo, impulsando la investigación y el debate.

Como ya has aprendido más con este resumen de la teoría del Big Bang, ahora te animamos a conocer estas Curiosidades de la Tierra.

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