Teoría del Big Bang (origen del universo)
La teoría del Big Bang o de la Gran Explosión es la teoría más aceptada entre la comunidad científica sobre el origen del universo.
Afirma que el universo tuvo su origen en un gran punto de "singularidad", que se encontraba a altos niveles de temperatura y que explotó hace unos 14.000 millones de años, dando lugar a una expansión de la materia que perdura hasta hoy.
Esta singularidad sería un punto o estado de la materia en el que la densidad y la curvatura del espacio-tiempo se vuelven infinitas. Además, las leyes de la física, tal y como las conocemos, no pueden aplicarse a este estado de la materia.
La idea de una gran explosión fue formulada por primera vez en 1927 por el físico y sacerdote católico Georges Lemaître. Sin embargo, no se considera a este científico el padre de la teoría, pues ésta surgió a partir de diferentes contribuciones. Está basada en varios principios de la física y observaciones astronómicas realizadas por expertos en distintos campos.
La Gran Explosión: la expansión del universo
Se calcula que la Gran Explosión fue hace aproximadamente 13.8 mil millones de años y que fue provocada por las altas temperaturas a las que estaba sometida la singularidad. Se trató de una explosión tan intensa, que sus efectos duran hasta la actualidad.
También se cree que la expansión iniciada inmediatamente después de la explosión fue extraordinariamente rápida. Y es justo a este fenómeno a lo que se conoce como inflación cósmica.
La inflación cósmica
Se estima que ocurrió en las primeras fracciones de segundo después del Big Bang. En ese periodo de tiempo, el universo experimentó una expansión exponencial a una velocidad sin precedentes.
Fue durante esta primera expansión que el espacio-tiempo se estiró a un ritmo más rápido que la velocidad de la luz. Esto permitió que el universo aumentara enormemente en tamaño en un margen de tiempo muy corto.
La segunda expansión
Tras esta primera expansión, se inicia una segunda etapa de expansión del espacio, larga y mucho más lenta, en la cual la materia va enfriándose poco a poco, a medida que se expande.
De esta manera nacieron las partículas elementales que componen todo el universo: los átomos. Estas partículas están compuestas de protones, neutrones y electrones, así como de cuarks.
Posteriormente, los átomos comenzaron a agruparse, dando origen a las diferentes formas astronómicas: los astros. A su vez, los astros también empezaron a organizarse. Lo hicieron a través de galaxias, cuyo centro suele ser un agujero negro rodeado de estrellas orbitando a distancias diferentes. Las estrellas se conocen también como astros incandescentes.
La segunda etapa de expansión abarca miles de millones de años. De hecho, se entiende que estamos todavía en ese periodo de expansión.
El corrimiento al rojo
Se trata de un fenómeno astronómico que sucede cuando las galaxias se alejan, caracterizado por una variación en la longitud de onda de la luz. Este cambio provoca que las galaxias más distantes muestren mayores niveles de rojo en el espectro electromagnético, demostrando un alejamiento más rápido.
Este fenómeno es una pieza clave de la teoría del Big Bang, ya que apoya la idea de que el universo se encuentra todavía en expansión.
La Radiación Cósmica de Fondo
La radiación cósmica puede ser percibida como un débil resplandor en el espectro de microondas que llena el universo.
Se trata de un tipo de radiación presente en todo el universo, desde que se empezaron a formar los fotones. Es decir, debido a una expansión más lenta y al enfriamiento generalizado de las partículas, los fotones de luz pudieron viajar libremente.
Además, cuando una estrella muere y explota, conocido como supernova, los elementos que la forman se dispersan en el espacio, contribuyendo a la formación de otros sistemas solares y planetas.
La teoría del Big Crunch: el final del universo
Se trata de una hipótesis sobre el final del universo. Esta sugiere que el universo podría experimentar un colapso gravitacional en un futuro muy lejano, provocando un efecto contrario al del Big Bang.
Es decir, una gran contracción de la materia. O dicho de otra manera, una reversión del proceso de expansión.
Con la ayuda de la gravedad, esto podría provocar un amontonamiento de toda la materia cósmica y llevarla de nuevo a un estado de densidad y altas temperaturas. Estas condiciones serían similares a las que se produjo justo antes del Big Bang.
Por todo ello, sería también probable que el Big Bang volviera a repetirse.
Otras teorías sobre el origen del Universo
Existen diferentes teorías y modelos propuestos sobre el origen del universo. Algunas son ideas basadas en la propia teoría del Big Bang, mientras otras se alejan de esta hipótesis.
Algunas de las más conocidas son:
Teoría del Universo Cíclico
Está relacionado con la teoría del Big Crunch y se trata de una hipótesis que sugiere que el universo podría pasar por periodos de expansión y contracción de forma cíclica.
Después de un Big Bang, el universo se expandiría durante un tiempo y luego se contraería nuevamente en un "Big Crunch". Este proceso podría repetirse infinitamente.
Teoría del Estado Estacionario
Propone que la materia se crea constantemente a medida que el universo se expande. Esta teoría sugiere que el universo no tiene un comienzo ni un final.
De esta manera, el universo siempre parece el mismo a medida que evoluciona con el tiempo.
Teoría de los Multiversos
Esta teoría afirma que nuestro universo forma parte de muchos otros, que coexisten en un multiverso. La clave está en que cada universo del multiverso puede tener sus propias leyes físicas.
Teoría de los Agujeros de Gusano
Se trata de una teoría que afirma que el universo se originó a través de un agujero de gusano.
Por agujero de gusano se refieren a una estructura hipotética que conecta regiones distantes del espacio-tiempo. Según esta idea, todo lo que observamos podría formar parte de un espacio-tiempo superior que no alcanzamos a adivinar.
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