...Y en el principio, fue el universo... |
¿Cómo surgió el cosmos? Esta es probablemente una de las cuestiones más importantes de la cosmología, y una que probablemente estará todavía algún tiempo entre nosotros. Aquí, comenzaremos explicando qué es lo que piensan los científicos sobre los primeros segundos formativos de la vida del universo. Es muy probable que esta historia no sea exactamente como ustedes supongan.
Al comienzo había... bien, en realidad no lo sabemos. Una de las ideas equivocadas más comunes en la cosmología es que el universo comenzó como una increíblemente pequeña e inconcebiblemente densa colección de materia que estalló de pronto, dando lugar al espacio tal como lo conocemos.
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Artículo original: “Cosmology 101: The Beginning”
Fecha: Febrero 17, 2011
Autora: Vanessa D'Amico
Enlace con el artículo original: aquí
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Al comienzo había... bien, en realidad no lo sabemos. Una de las ideas equivocadas más comunes en la cosmología es que el universo comenzó como una increíblemente pequeña e inconcebiblemente densa colección de materia que estalló de pronto, dando lugar al espacio tal como lo conocemos.
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Representación de la cronología del universo a lo largo de 13 700 millones de años, desde el Big Bang, a través de las edades oscuras y la formación de las primeras estrellas, hasta la expansión del universo que las siguió. © NASA/WMAP Science Team |
Hay varios problemas con ese concepto, y el menor de ellos no es la presunción implícita en un acontecimiento denominado “Gran Explosión” (big bang). De hecho, no hubo nada que “explotara”. La noción de un estallido trae a la mente una marea expansiva de material que gradualmente llena el espacio que la rodea; sin embargo, cuando nuestro universo nació, no había espacio, y tampoco había tiempo. Tampoco había vacío. Literalmente, no había nada.
Entonces, nació el universo. Unas energías extremadamente altas durante los primeros 10-43 segundos de su vida hacen que sea muy difícil para los científicos determinar nada concluyente sobre el origen del cosmos. Por supuesto, si los científicos están en lo correcto sobre lo que puede haber sucedido después, eso no importa mucho.
Según la teoría de la inflación, aproximadamente a los 10-36 segundos, el universo pasó por un período de expansión exponencial. En cuestión de unas pocas milésimas de segundo, el espacio se infló por un factor de aproximadamente 1078, separando rápidamente lo que una vez habían sido regiones adyacentes hasta distancias incalculables y generando diminutas fluctuaciones cuánticas en el entretejido del espacio-tiempo.
La inflación es una teoría atractiva, por varias razones. En primer lugar, explica por qué observamos que el universo es homogéneo e isotrópico a gran escala, es decir, que luce igual en todas direcciones y para todos los observadores. También explica por qué el universo parece ser plano, en lugar de curvo. Sin inflación, un universo plano requiere un conjunto muy afinado de condiciones iniciales; sin embargo, la inflación hace convierte este ajuste fino en un truco de escala. Una analogía familiar: el suelo bajo nuestros pies parece ser plano (aún cuando sabemos que vivimos sobre un planeta esférico) porque los humanos somos muchos más pequeños que la Tierra. De la misma forma, el universo inflado es tan enorme comparado con nuestro campo local de visión que parece ser espacialmente plano.
Según la teoría, el fin de la inflación dio lugar a un universo que se parecía un poco más al que observamos hoy. La energía de vació que impulsó la inflación se transformó de pronto en una clase diferente de energía: la clase que podía crear partículas elementales. En este momento (apenas 10-32 segundos después del nacimiento del universo) la temperatura ambiente era todavía demasiado alta como para que crearan átomos o moléculas a partir de estas partículas; pero a medida que los segundos fueron transcurriendo, el espacio se expandió y se enfrió hasta el punto que los quarks pudieron unirse y formar protones y neutrones. Los fotones de alta energía continuaron viajando por los alrededores, golpeando y excitando continuamente a los protones y electrones cargados.
¿Y qué pasó después? ¿Cómo fue que esta sopa caótica de materia y radiación se convirtió en la vasta extensión de estructura organizada que vemos hoy en día? ¿Qué le pasará al universo en el futuro? ¿Y cómo sabemos que ésta fue la forma en que se sucedieron las cosas?
Manténganse atentos y visiten este blog para ver las respuestas a estas y a otras preguntas.
Entonces, nació el universo. Unas energías extremadamente altas durante los primeros 10-43 segundos de su vida hacen que sea muy difícil para los científicos determinar nada concluyente sobre el origen del cosmos. Por supuesto, si los científicos están en lo correcto sobre lo que puede haber sucedido después, eso no importa mucho.
Según la teoría de la inflación, aproximadamente a los 10-36 segundos, el universo pasó por un período de expansión exponencial. En cuestión de unas pocas milésimas de segundo, el espacio se infló por un factor de aproximadamente 1078, separando rápidamente lo que una vez habían sido regiones adyacentes hasta distancias incalculables y generando diminutas fluctuaciones cuánticas en el entretejido del espacio-tiempo.
La inflación es una teoría atractiva, por varias razones. En primer lugar, explica por qué observamos que el universo es homogéneo e isotrópico a gran escala, es decir, que luce igual en todas direcciones y para todos los observadores. También explica por qué el universo parece ser plano, en lugar de curvo. Sin inflación, un universo plano requiere un conjunto muy afinado de condiciones iniciales; sin embargo, la inflación hace convierte este ajuste fino en un truco de escala. Una analogía familiar: el suelo bajo nuestros pies parece ser plano (aún cuando sabemos que vivimos sobre un planeta esférico) porque los humanos somos muchos más pequeños que la Tierra. De la misma forma, el universo inflado es tan enorme comparado con nuestro campo local de visión que parece ser espacialmente plano.
Según la teoría, el fin de la inflación dio lugar a un universo que se parecía un poco más al que observamos hoy. La energía de vació que impulsó la inflación se transformó de pronto en una clase diferente de energía: la clase que podía crear partículas elementales. En este momento (apenas 10-32 segundos después del nacimiento del universo) la temperatura ambiente era todavía demasiado alta como para que crearan átomos o moléculas a partir de estas partículas; pero a medida que los segundos fueron transcurriendo, el espacio se expandió y se enfrió hasta el punto que los quarks pudieron unirse y formar protones y neutrones. Los fotones de alta energía continuaron viajando por los alrededores, golpeando y excitando continuamente a los protones y electrones cargados.
¿Y qué pasó después? ¿Cómo fue que esta sopa caótica de materia y radiación se convirtió en la vasta extensión de estructura organizada que vemos hoy en día? ¿Qué le pasará al universo en el futuro? ¿Y cómo sabemos que ésta fue la forma en que se sucedieron las cosas?
Manténganse atentos y visiten este blog para ver las respuestas a estas y a otras preguntas.
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Artículo original: “Cosmology 101: The Beginning”
Fecha: Febrero 17, 2011
Autora: Vanessa D'Amico
Enlace con el artículo original: aquí
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