Tema 1
Teoría del Bin Bang
En
cosmología, se llama teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión a un modelo dentro de la teoría de la
relatividad general que describe el desarrollo del
Universo temprano y su
forma. Técnicamente, se trata de una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, llamados modelos de Friedmann - 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. Curiosamente, fue el
astrofísico inglés
Fred Hoyle, uno de los detractores de esta teoría y, a su vez, uno de los principales defensores de la
teoría del estado estacionario, quien, en
1950 y para mofarse, caricaturizó esta explicación con la expresión big bang ("gran explosión", "gran boom" en el inicio del universo), nombre con el que hoy se conoce dicha teoría.
La idea central del Big Bang es que la teoría de la relatividad general puede ser combinada con las observaciones de
isotropía y
homogeneidad a gran escala de la distribución de
galaxias y los cambios de posición entre ellas, permitiendo extrapolar las condiciones del universo antes o después en el
tiempo.
Una consecuencia de todos los modelos de Big Bang es que en el pasado el universo tenía una
temperatura más alta y una mayor
densidad y, por tanto, que las condiciones del universo actual son diferentes de sus condiciones en el pasado o en el futuro. A partir de este modelo,
George Gamow en
1948 pudo predecir que debería haber evidencia de un Big Bang en un fenómeno más tarde bautizado como
radiación de fondo de microondas cósmicas (CMB). El CMB fue descubierto en los
años 1960 y se utiliza como confirmación de la teoría del Big Bang sobre su más importante alternativa, la teoría del estado estacionario.
Para llegar a esta explicación, diversos científicos, con sus estudios, han ido construyendo el camino que lleva a la génesis del modelo del Big Bang.
Los trabajos de
Alexander Friedman, del año
1922, y de
Georges Lemaître, de
1927, utilizaron la teoría de la relatividad para demostrar que el universo estaba en movimiento constante. Poco después, en
1929, el astrónomo
estadounidense Edwin Hubble (
1889-
1953), descubrió galaxias más allá de la
Vía Láctea que se alejaban de nosotros, como si el universo se dilatara constantemente. En 1948, el físico
ruso nacionalizado estadounidense, George Gamow (
1904-
1968), planteó que el universo se creó a partir de una gran explosión (Big Bang). Recientemente, ingenios espaciales puestos en órbita (
COBE) han conseguido "oír" el eco de esta gigantesca explosión primigenia.
Descripción del bin bang
Basándose en medidas de la expansión del universo utilizando observaciones de las
supernovas tipo 1a, en medidas de la variación de temperatura en diferentes escalas en la radiación de fondo de microondas y en medidas de la
función de correlación de las galaxias, la
edad del universo es de 13,7 ± 0,2 miles de millones de años. Es notable el hecho de que tres medidas independientes sean consistentes, por lo que se consideran como una fuerte evidencia del llamado
modelo de concordancia que describe la naturaleza detallada del universo.
El universo en sus primeros momentos estaba lleno
homogénea e
isotrópicamente con una
energía muy densa y tenía una temperatura y presión concomitante. Se expandió y se enfrió, experimentando unos
cambios de fase análogos a la
condensación de vapor o la congelación de agua, pero relacionados con las
partículas elementales.
