Más que un Big-Bang, un Big-Zwooosh.

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Todo tiene un principio y un final o al menos eso es lo que nuestra experiencia en este mundo nos dicta, empezando por la vida, las relaciones personales, los momentos agradables, los menos y hasta el fútbol. El problema, a veces, es dirimir cuándo comienza y cuándo termina algo, o el por qué de tal aparición. Eso es lo que nos pasa con nuestro universo, el que muchos creemos tuvo un inicio y tendrá un final, aunque a veces parezca eterno. Desde que el hombre dio sus primeros pasos sobre esta Tierra, no ha dejado de maravillarse ante la inmensidad y belleza de nuestro mundo al mismo tiempo que se pregunta –¿De dónde venimos? ¿De dónde salió todo esto? Las respuestas ofrecidas han sido tantas como civilizaciones han existido, y más, pero la mayoría ha buscado una explicación en lo sobrenatural, en el mundo de la religión, de la fantasía y de lo esotérico. Todo ello, hasta que llegó la ciencia.

Big bang

Copérnico puso al Sol en el centro, Galileo le apoyó y las aportaciones de ambos genios sentaron las bases de la revolución científica al final del Renacimiento. Kepler puso orden a los planetas y nos dedicó su Astronomiae Pars Optica, el Aspecto Óptico de la Astronomía, donde el alemán describió las leyes que gobiernan la intensidad de la luz, sus implicaciones en la observación astronómica y la “alteración” aparente de un cuerpo observado desde dos puntos diferentes, de inestimable ayuda a la hora de calcular la distancia a un objeto. APO y otras obras de Kepler sirvieron para que un tímido físico y matemático inglés que le dio también por estudiar cómo se mueven los astros y qué fuerzas les empujan a pasearse por el firmamento como globos perdidos por niños en el parque. La Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, de Isaac Newton, publicada en tres tomos (en latín), establece las Tres Leyes del Movimiento y la Ley de la Gravitación Universal, que sentarían las bases de la mecánica clásica y prácticamente de toda la física moderna hasta que Einstein las corrigió y aumentó con su Teoría General de la Relatividad.

Ya en el siglo XX, y gracias a todo el conocimiento adquirido y acumulado durante varios siglos, además de la inestimable ayuda de la tecnología, entran en escena dos personajes muy dispares, pero que tuvieron una enorme influencia en el estudio de la cosmología, el belga Georges Lemaitre y el estadounidense Edwin Hubble. Lemaitre compaginó su servicio como cura católico con el estudio de la Edwin Hubblefísica y la astronomía. En 1927, después de haber estudiado las observaciones de Hubble en el telescopio Hooker, entonces el más grande del mundo, publicó “Un Universo homogéneo de masa constante y radio creciente que explica la velocidad radial de nebulosas extra-galácticas”, en el que por primera vez sugirió la idea de un universo en constante expansión. Hubble había descubierto que los que hasta ese momento se consideraban nebulosas dentro de la Vía Láctea, eran en realidad galaxias independientes y muy lejanas. Lemaitre también conocía el efecto “redshift”, el cambio que ocurre en rayos de luz cuando aumentan su longitud de onda, hacia el espectro del rojo, al alejarse la fuente del objeto observable. Su conclusión fue que las galaxias se alejaban unas de otras y de que dicha expansión se aceleraba constantemente. Dos años después, Hubble publicaba la ley que lleva su nombre, que venía a decir lo mismo que Lemaitre, pero el belga había publicado su trabajo en una revista poco conocida, Annales de la Société Scientifique de Bruxelles, y sus conclusiones habían tenido una mínima repercusión.

Pero en 1931 Lemaitre fue más allá publicando un trabajo en el que concluía que, si el universo se estaba expandiendo, un viaje retrospectivo en el tiempo mostraría un universo cada vez más pequeño, hasta llegar a lo que el belga denominó el “átomo primitivo”. Georges LemaitreSu teoría no fue muy bien recibida al principio, incluso el mismo Einstein se negó a aceptarla pues creía que sería utilizada como una demostración religiosa del origen del universo. La ironía es que la teoría de Lemaitre descansaba en la Teoría de la Relatividad del famoso físico alemán, y tiempo después, sirvió para confirmarla. Otro de sus detractores fue el astrónomo inglés Fred Hoyle quien defendía la teoría del “universo estático”, esto es, que ni se expandía ni crecía, basándose en el principio de que la materia es inalterable. En una entrevista radiofónica para la BBC, Hoyle se burló de las teorías de Lemaitre, que bautizó como el “Big Bang”. Sin querer, el principal detractor se convirtió en su gerente de marketing, pues el título tuvo mucho éxito y dio fama mundial a Lemaitre.

¿Y qué dice exactamente la Teoría del Big-Bang? Pues que toda la materia del universo estaba reunida en un punto extremadamente caliente y denso y que, hace unos 13.820 millones de años, toda esa materia comenzó a expandirse de una manera muy rápida, creando en los inicios del proceso los primeros elementos, hidrógeno, helio y pequeñas cantidades de litio, los átomos más simples, mientras que tuvieron que pasar algunos miles de años para ver nacer los primeros átomos complejos con protones, neutrones y electrones. Conforme se fue expandiendo el universo, la materia se enfrió y comenzó a formar nubes gigantescas de gas, que gracias a la gravedad formaron las primeras estrellas y galaxias. Eso sí, el Big Bang en realidad no fue una explosión, y no pudo hacer ningún ruido, pues a falta de aire el sonido no puede viajar. En todo caso, aún si se hubiese oído algo, hubiese sido algo como un “zwoooosh”, como el sonido de un gran objeto desplazándose por el aire a gran velocidad.

Durante un par de décadas los científicos se dividieron en dos campos favoreciendo cada uno la teoría de Lemaitre o la de Hoyle, pero la ciencia se encargó de resolver el debate. En 1948, el físico y cosmólogo ucraniano George Gamow, junto con su estudiante Ralph Alpher, publicó un trabajo en el que desarrollaba la núcleo-síntesis, el fenómeno por el que se formaron los primeros átomos en el Big-Penzlas y WilsonBang. Alpher y su colega Robert Herman también predijeron que el Big Bang habría llenado el universo de radiaciones de microondas de fondo, o mejor dicho, la radiación térmica que dejó el Big Bang en sus primeros años, la luz más antigua en el universo. En 1964, los radio astrónomos norteamericanos Arno Penzlas y Robert Wilson trabajaban en una antena receptora para observaciones radio-astronómicas, cuando escucharon un ruido de interferencia en la señal. Primero creyeron que se trataba de radio interferencia de la Ciudad de Nueva York, y luego que podía ser los excrementos de decenas de palomas que habitualmente visitaban el cono de la antena. Después de limpiarla y deshacerse de las palomas (ambos dicen que la idea fue del otro), el ruido seguía ahí. Entonces contactaron con el físico Robert Dicke del MIT, que les sugirió podrían ser las radiaciones de microondas predichas por Alpher y Herman. Cuando la noticia se confirmó, fue la primera prueba de que el Big Bang había existido, y los casuales descubridores recibieron el Premio Nobel.

Más recientemente, en la década de los años ochenta, los astrofísicos Andrei Linde y Alan Gurth sospecharon que, en los primeros nanosegundos a partir del Big Bang, había tenido lugar un fenómeno al que llamaron “inflación”, pues el universo parecía haberse “inflado” llevándose consigo a toda la materia. Ahora bien, esa repentina inflación debería haber dejado un rastro, una “pistola humeante” en forma de ondas gravitacionales, que sólo se producen en eventos cataclísmicos. Entonces, en marzo del 2015, científicos de la Universidad de Stanford trabajando desde el Observatorio Amundsen-Scott en la Antártida, detectaron por primera vez dichas ondas (predichas por Einstein), confirmando físicamente el evento que dio lugar al nacimiento del universo.

A pesar de todos estos descubrimientos, aún queda mucha información detrás de la oscura inmensidad del universo. Pero para eso está la ciencia y su continua búsqueda por revelar los secretos de nuestros orígenes. Es un trabajo arduo y costoso que requiere el apoyo de todos y el empuje de las nuevas generaciones que se convertirán en los científicos del mañana. Quién sabe si, algún día, alguno de los lectores de Ciencia Histórica se une a Copérnico, Galileo, Kepler, Lemaitre, Hubble et al en el bien merecido círculo de hombres y mujeres que han ayudado al hombre a encontrar respuestas a sus eternas preguntas.

 

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  1. Hola Jesús,
    reconozco que a mí el Universo se me escapa, soy más de microscopios que de telescopios, sin embargo lo has explicado tan bien que hasta yo lo he entendido. ¡Ja, ja, ja! Creo recordar (corrígeme si estoy equivocado) que todavía no has escrito ningún artículo sobre Stephen Hawking y sus teorías sobre el Big Bang y los agujeros negros… Si te animas a ello, creo que seremos muchos los que te lo agradezcamos.
    Un abrazo explosivo

    • Hola Francisco,
      el universo es tan pero tan grande que la realidad es que se nos escapa a todos. No creo que sepamos ni la milésima parte de lo que dentro de mil años podamos saber. Probablemente por eso es tan fascinante, por que nos gusta lo desconocido, lo que encierra un misterio…
      Es verdad que no he escrito nada sobre Stephen Hawking, aunque lo he mencionado un par de veces. El hecho de que aún viva me impide ver su historia desde la distancia. Peor no te preocupes, no tardaré en dedicarle unas líneas.
      Muchas gracias por comentar. Un abrazo.

  2. Excelente artículo no sabía que en marzo habían detectado por fin las ondas gravitacionales, tendrás alguna referencia para poder leer más a detalle sobre esta noticia
    Un placer leer esta y todas tus publicaciones, siempre explicadas y narradas de una forma clara y concisa.

    Saludos

    • Hola Ricardo,
      este artículo lo escribí hace tiempo, cuando el descubrimiento de las ondas gravitacionales estaba aún fresco: http://www.space.com/25090-big-bang-gravity-waves-discovered-video.html Sin embargo, algunos científicos aún tienen dudas sobre los resultados pues achacan las señales al polvo cósmico. Yo creo que no hemos oído la última palabra al respecto, queda mucho por saber, pero es cuestión de tiempo en que el Big Bang termine por confirmarse…en mi opinión, por supuesto… 😉
      Muchas gracias por tu amable comentario. Me alegra saber que sirvo de algo…
      Un abrazo!

  3. Hola Barcala.
    exelente publicación. Increible la mente de los fisicos teoricos. Como Einstein y las ondas gravitacionales, lo vió a principios del siglo pasado. O como Pauli con el neutrino.
    lo del observatorio amundsen scott , esta probado el descubrimiento de las ondas gravitacionales?
    un abrazo.

    • Hola Christian,
      muchas gracias por tus halagos. El trabajo de muchos científicos durante muchos siglos nos ha ayudado a conocer y comprender mejor nuestro universo. Respecto a las ondas gravitacionales, desde que escribí este artículo el año pasado y el presente, parece que se han encontrado algunos fallos en el estudio. Sin embargo, un amigo físico me ha comentado que, aunque no tengan la evidencia al 100%, la mayoría de sus colegas creen que tarde o temprano la tendrán fehacientemente. Espero con ansias esa noticia.

      Muchas gracias y un abrazo.