Teoría del Big Bang

Te explicamos qué es la Teoría del Big Bang y sus características generales. Además, la teoría del Big crunch y el universo en expansión.

¿Qué es el Big Bang?

La teoría del Big Bang, también llamada Teoría de la Gran Explosión, sostiene que el universo como lo conocemos se inició hace miles de millones de años en una gran explosión. En el momento de esta explosión, toda la materia que hoy existe en el universo estaba concentrada en un punto.

Desde el momento de la explosión, la materia comenzó a expandirse y aún lo hace en la actualidad. Por eso, la teoría del Big Bang incluye la teoría del universo en expansión. Además de expandirse, la materia comenzó a formar estructuras más complejas, desde los átomos y las moléculas, hasta llegar a los organismos vivientes que hoy conocemos.

El nombre “Big Bang” fue utilizado por primera vez por el físico Fred Hoyle, quien habló de la teoría con condescendencia durante una entrevista en la BBC. La idea de una gran explosión (“a big bang”) a Hoyle le parecía absurda.

Ver además: Vía Láctea. 

Características de la teoría del Big Bang:

1. Fecha de la gran explosión

Los datos con que cuentan los científicos sugieren que la explosión que dio origen al universo ocurrió hace aproximadamente 13.810 millones de años. A esta etapa se la denomina universio primigenio y se supone que las partículas tenían una energía muy alta.

En esta explosión se formaron los primero protones, neutrones y electrones. Protones y neutrones se organizaron en núcleos mientras que los electrones, por su carga eléctrica, se organizaron en órbitas alrededor de ellos. Así se originó la materia.

2. Formación de estrellas y galaxias

Los astros como los conocemos hoy comenzaron a formarse mucho tiempo después del Big Bang:

• Primeras estrellas. Durante mucho tiempo se creyó que las estrellas tenían 13.250 millones de años, es decir, aparecieron aproximadamente 550 millones de años después del Big Bang. Sin embargo, desde 2007 se sabe que hay galaxias anteriores, por lo que se sospecha que las primeras estrellas se formaron hace más de 13.500 millones de años.
• Primeras galaxias. En 2007 se identificaron al menos seis galaxias que se formaron hace 13.200 millones de años. Sin embargo, desde 2011 se encontraron pruebas de que existieron galaxias más antiguas, por lo que se calcula que las primeras se formaron has 13.600 millones de años, es decir, sólo 200 millones de años después del Big Bang.
• Sol y sistema solar. Que el sistema solar y sol se formaron hace 4.600 millones de años.

3. Evidencias de que el universo está en expansión

Aunque el inicio del universo a partir de una gran explosión es una teoría, no es “sólo una teoría”, sino que está basada en gran variedad de evidencias científicas.

• Paradoja de Olbers. La oscuridad del cielo nocturno.
• Ley de Hubble. Puede verificarse con la observación que las galaxias se alejan unas de otras.
• Homogeneidad de la distribución de la materia.
• Efecto Tolman (variación del brillo superficial).
• Supernovas lejanas. Se observa una dilatación temporal en sus curvas de luz.

4. Evidencias de la gran explosión

Lo que llamamos “la explosión” del Big Bang, fue una fase de alta densidad y temperatura. Las evidencias de que el universo pasó por esa son:

• Observaciones del fondo cósmico de microondas. Lo que se percibe como “ruido de fondo” es una temperatura de 2,7 grados Kelvin que es el vestigio actual de la alta temperatura del a Gran Explosión.
• Medidas de abundancias de elementos químicos ligeros. La composición del universo es tres cuartos de hidrógeno y un cuarto de helio (son los dos elementos más ligeros). Los átomos más pesados (el resto de la tabla periódica) nació en los núcleos estelares.

5. Teoría del Big Crunch

Esta teoría se basa en el hecho de que la expansión del universos, producida por el Big Bang, se frenará lentamente hasta que comience el efecto contrario: la contracción del universo. Esta concentración terminaría en una gran implosión o “Big Crunch”, que sería el contrario de la gran explosión. Sin embargo, aún no existen pruebas que confirmen esta teoría.

6. Descubridores

La teoría del universo en expansión fue formulada por primera vez en 1922 por Alexander Friedmann. Él se basó en la teoría de la relatividad general de Albert Einstein (1915).

En 1927, el sacerdote belga Georges Lemaître se basó en el trabajo de los científicos Einstein y De Sitter para llegar, de manera independiente, a las mismas conclusiones de Friedmann sobre el universo en expansión.

En 1929 Edwin Hubble proporcionó las pruebas del universo en expansión, a través de la observación de que las galaxias se alejan en todas direcciones. En 1931 Lemaître fue el primer científico en proponer la hipótesis de un átomo primigenio que entró en explosión.

7. El universo oscilante

La teoría alternativa del universo oscilante sostiene que el universo oscila constantemente entre un Big Bang y un Big Crunch. Fue desarrollada por Richard Tolman y no ha sido comprobada.

8. El estado estacionario y la creación continua

La teoría alternativa del estado estacionario y creación continua, sostiene que si el universo se encuentra en expansión, significa que cada vez hay menor densidad de materia, porque las partículas están cada vez más alejadas. Entonces, según esta teoría, la densidad del universo se mantiene constante por la “creación continua” de materia. Esta teoría no ha sido comprobada.

9. Teoría inflacionaria

La teoría alternativa "Inflacionaria" se basa en las mismas premisas que la teoría del Big Bang, pero sostiene que hubo un proceso inicial llamado “inflación” en que la expansión del universo era exponencialmente más rápida. Esta teoría no ha sido comprobada.

10. Opositores: el creacionismo

El Creacionismo sostiene que el universo fue creado por Dios, es decir que fue un hecho voluntario y deliberado, y no la simple explosión de un átomo primigenio.

La teoría del Big Bang entra en conflicto con algunas creencias religiosas porque no señala ninguna voluntad (es decir, la acción de un Dios) en el origen del universo.

Incluso quienes aceptan la teoría del Big Bang asumiendo que esa explosión también pudo ser voluntad divina, se enfrentan con la enorme antigüedad del universo que pone en perspectiva la posible importancia que pudiera tener la humanidad (de una antigüedad insignificante en comparación con el universo) en el plan divino.

Sigue en: Creacionismo.