El big bang

Según la Teoría de la Gran Explosión (Big Bang) (fig. 1) “En su origen el universo estaba conformado por un solo cuerpo (una gran nube), donde estaba concentrada toda la materia cósmica, debido a la alta densidad y temperatura de sus componentes explotó; en el proceso de expansión la temperatura y densidad disminuyeron rápidamente, la materia siguió alejándose del origen de la explosión; con el paso del tiempo la materia fue organizándose y evolucionó hasta formar todos los cuerpos celestes existentes (galaxias, nebulosas, estrellas, planetas, satélites, cometas, asteroides, etc”.

Figura 1. Gran explosión o Big Bang

En cosmología física, la teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión es un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espacio-temporal. Técnicamente, este modelo se basa en una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, llamados modelos de Friedmann- Lemaître - Robertson - Walker. El término "Big Bang" se utiliza tanto para referirse específicamente al momento en el que se inició la expansión observable del Universo (cuantificada en la ley de Hubble), como en un sentido más general para referirse al paradigma cosmológico que explica el origen y la evolución del mismo.

“En los años veinte del pasado siglo, el astrónomo americano Edwin Hubble relacionó el corrimiento hacia el rojo de la luz que proviene de las estrellas con que el Universo se expandía, a un ritmo que es proporcional a la distancia entre éstas y una constante universal. Este corrimiento tiene su explicación en el efecto Doppler, que indica que las galaxias se alejan entre ellas, y por tanto de nosotros. La forma en que oímos el sonido que emite una ambulancia al acercarse (más agudo) y al alejarse (más grave) se explica por el mismo efecto. Este hecho implicaba el origen del universo en un instante inicial, siendo la teoría del Big Bang la más aceptada. Esta expansión se veía corroborada por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein que predecía que el espacio-tiempo tenía que estar aumentando su volumen, aunque en un principio, él mismo no lo creyese, al coincidir con el modelo estático del universo preexistente” (Ciencia Popular, 2007).

Según Sears et al. (2005) “La ley Hubble parece indicar que en cierto momento del pasado, toda la materia del universo estaba mucho más concentrada de lo que hoy está. Luego, estalló en una inmensa explosión llamada gran explosión o big bang, comunicado a toda la materia más o menos velocidad que hoy observamos”. 

Según Tipler & Mosca (2010) “El singular proceso que inicio la expansión del universo se considera como una gigantesca explosión. Inicialmente, las cuatro fuerzas de la naturaleza (fuerte, electromagnética, débil y gravitatoria) estuvieron unificadas en una sola fuerza”.

Según la hipótesis, la gran explosión sucedió hace aproximadamente 14 millones de años, dando lugar a las primeras partículas fundamentales, que se unieron para formar los átomos más ligeros, y a medida que el universo se enfrió y se fue expandiendo se formaron los elementos más pesados. 

Según Tipler & Mosca (2010) “A los 10^-35 s, el universo se habría expansionado lo suficiente para enfriarse hasta 10²⁷ K, en cuyo momento tuvo lugar otra transición de fase y la fuerza fuerte se condensó separándose del grupo de la Gut, dejando solo unificada las fuerza débiles y electromagnética en la llamada fuerza electro débil. Durante este periodo, los quarks previamente libres en una densa mezcla con número aproximadamente iguales de quarks, leptones, sus antipartículas y fotones, comenzaron a combinar en hadrones  y sus antipartículas, incluyendo los nucleones. Cuando el universo ya se había enfriado hasta aproximadamente 10¹³ K (t =10^-6 s), los hadrones habían desaparecido en su mayor parte. En efecto, 10¹³ K corresponde a KT-1 Gev, que es la energía mínima necesaria para crear nucleones y anti nucleones a partir de los fotones.”

Evolución del Universo

La teoría del Big Bang o gran explosión, supone que, hace entre 13.700 y 13.900 millones de años, toda la materia del Universo estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña del espacio, un único punto, y explotó. La materia salió impulsada con gran energía en todas direcciones. Los choques que inevitablemente de produjeron y un cierto desorden hicieron que la materia se agrupara y se concentrase más en algunos lugares del espacio, y se formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias. Desde entonces, el Universo continúa en constante movimiento y evolución. (Astronomía educativa, 2007). De este se originaron los componentes del universo que hoy conocemos como las galaxias, estrellas, asteroides, meteoritos, vía láctea, etc.