Introducción
No habremos preguntado muchas veces si ¿Existió realmente el Big Bang ? O es simplemente resultado matemático. Pero todos hemos creído que en su inicio el universo fue inimaginablemente pequeño. Hemos interiorizado que todo procede de una explosión. Seguramente fue una explosión sin sonido. No había espacio para que nada explotara. Pero incluso algunos creen que pudieron haber sucedido varias veces.
Todos hemos oído hablar del Big Bang. Pero nadie puede decir con confianza cómo fue. Porque no es fácil encontrar ni las palabras correctas ni la física adecuada para describir el origen del tiempo y del espacio. Cuando la singularidad del Big Bang llegó al léxico popular, la física se hizo muy turbia.
Otro de los errores frecuentes es atribuir la teoría al astrónomo estadounidense Edwin Hubble. Pero la idea básica del Big Bang procede del sacerdote protestante y astrónomo belga Georges Lemaître. A finales de 1920 Lemaître observó que el universo se estaba expandiendo. Extrapolando hacia atrás, Lemaître imaginó un « átomo primitivo o huevo cósmico» que se hinchó en todo lo que vemos hoy.
Pero entonces qué era este átomo primitivo y de dónde vino.
Esta pregunta no nos las planteamos sin cierta inquietud. ¿Existió realmente el Big Bang ?
El Big Bang es la explicación que aporta la cosmología actual al origen y de la evolución del universo. Nos han asegurado que nuestro universo tuvo un comienzo cósmico y que además tiene una edad finita, al igual que la especie humana que viven dentro.
Esas dos ideas, un comienzo cósmico singular (la famosa singularidad del Big Bang) , seguido de miles de millones de años de crecimiento cósmico (casi 14.000) , son tan extrañas que yo particularmente nunca las he interiorizado como ciertas. Es posiblemen lo que más condiciona la respuesta de este artículo:¿Existió realmente el Big Bang ?
Pero debemos distinguir entre la existencia real del Big Bang y la teoría del Big Bang. Se puede cuestionar el Big Bang como singularidad real ; pero el modelo del Big Bang , como teoría es en la actualidad muy válida y verificada con las actuales herramientas
El origen del Big Bang, es el mayor misterio de todos los tiempos. A pesar de que la llamaos teoría del Big Bang; lo paradójico es que no nos dice nada del Big Bang
Algunas cuestiones sin respuestas sobre si existió el Big Bang
1) ¿Por qué estaba el universo primitivo tan caliente?
2) Por qué se produjo la explosión?
3) Por qué es el universo tan uniforme a gran escala?. ¿ Por qué la temperatura de la radiación de fondo de microondas es tan parecida independientemente de hacia dónde miremos?
4) ¿Por qué comenzó el universo con una velocidad de expansión próxima a la velocidad crítica? La velocidad crítica es la velocidad a la que el universo se expandiría hasta el infinito. Si la velocidad hubiera sido algo menor ( 1/ 1012 veces menor que la crítica) el universo se habría colapsado antes de llegar a su actual tamaño.
5) A pesar de que el universo están homogéneo a gran escala, contiene singularidades como las estrellas y galaxias. ¿ Cuál es el origen de la diferencias de densidades que dieron lugar a estas singularidades
Qué nos dice la teoría del Big Bang
En primer lugar, el Big Bang significa dos cosas muy diferentes dependiendo de con quién estés hablando.
De este modo en conversaciones populares usamos Big Bang para referirnos al misterioso y complejísimo proceso de la creación del universo. Lo visualizamos como una tremenda explosión que se produce en un solo punto. Pero esto no es lo que los cosmólogos quieren decir o explicar con el Big Bang.
El Big Bang no fue una explosión tal y como nos la imaginamos. En realidad es un concepto muy diferente. Efectivamente El Big Bang no es una explosión producida desde dentro hacia afuera El Big Bang es una explosión del espacio, y no en el espacio. Es decir, no hubo centro ni borde físico en la explosión .
No había espacio fuera del Big Bang, por lo que no se estaba expandiendo a nada. Por lo tanto todo el espacio comenzó a expandirse, en todas partes. Es por eso que las galaxias parecen alejarse de nosotros en todas las direcciones. Cualquier observador, en cualquier lugar, vería lo mismo Pero en un sentido más profundo, nadie está en el centro, ya que la expansión está en todas partes y todos estamos en la misma situación.
Para cualquiera que se pregunte cómo podría haberse formado el universo a partir de una explosión en un punto en el espacio, la respuesta es que no pudo. Esa idea realmente está mal, pero tampoco es lo que describe el Big Bang.
El Big Bang es una descripción de cómo comenzó el universo, no una explicación de por qué comenzó. No dice nada sobre lo que o quién hizo el universo, y no asume nada sobre lo que hubo antes.
El espacio, el tiempo , toda la materia comenzaron a expandirse desde un punto singular, y luego vino el enfriamiento . El aumento de densidad causado por el enfriamiento dio a lo largo de 14.000 millones de años los átomos, estrellas, galaxias y cúmulos de galaxias que se extendieron a través de los miles de millones de años luz que componen nuestro universo observable.
Pero es que la abundancias observadas de hidrógeno, helio, deuterio y litio en el universo se alinean exactamente con los modelos de las reacciones nucleares que ocurrieron en esa «Sopa Cósmica Primigenia «.
Pruebas a favor del Big Bang
Big Bang es un modelo que describe cómo el universo se expandió desde un estado inicial extremadamente cálido y denso a la realidad que vemos hoy. Las evidencias de esta interpretación son abrumadoras
- La evidencia más famosa del Big Bang proviene de los «desplazamientos al rojo», de la luz observada desde galaxias distantes. Es la prueba de la expansión del universo
Radiación de fondo de microondas ( CMB )
- El espectro y la distribución del fondo cósmico de microondas coincide exactamente con las previsiones de un Big Bang caliente. El descubrimiento de este fondo cósmico de microondas fue en 1964 por Arno Penzias y Bob Wilson . Esta fue una confirmación impresionante del Big Bang.
Todos tenemos fecha de caducidad
- La evolución de las galaxias establecen la edad finita del universo, y las edades observadas de las estrellas coinciden exactamente con la edad del universo deducida de la expansión cósmica. La distribución a gran escala de galaxias muestra un patrón de ondas acústicas en la «Sopa Cósmica Primigenia « de partículas y radiación del Big
La abundancia de hidrógeno y helio es la clave
- Las abundancias observadas de hidrógeno, helio, deuterio y litio en el universo se ajustan exactamente con los modelos de las reacciones nucleares propuestas durante el inicio del Big Bang y que tendrían lugar en esa «Sopa Cósmica Primigenia «.
Pruebas en contra del Big Bang
¿Podríamos estar equivocados?. ¿ Es cierta la interpretación global del Big Bang? Pues la verdad, no lo tengo claro , más bien me parece inconcebible.
Nos han contado que ya no hay debate. Todo ya está debatido y aceptado por la comunidad científica. Pero hay muchos cosmólogos enfrentados seriamente con el Big Bang.
La inflación cósmica del Big Bang es una teoría ampliamente aceptada sobre lo que sucedió durante la primera fracción de segundo durante el Big Bang, pero la singularidad no está probada
Por qué venimos de una singularidad
- Tenemos muchas observaciones en cosmología que respaldan la hipótesis de que el universo pasó por un período de rápida expansión, pero no tenemos evidencia de que esta expansión comenzó con una singularidad.
El universo no es simétrico
- El modelo predice que inmediatamente después de la explosión se formaron espontáneamente pares de materia y antimateria. El Universo era tan enérgico que se pueden crear espontáneamente pares de partículas / antipartículas. El problema es que vemos la materia pero la antimateria no aparece en el universo conocido. ¿Dónde está?
El universo no presenta grandes diferencias de temperaturas
- El perfil de temperaturas del universo es completamente homogéneo. Las temperaturas no son diferentes si miramos en diferentes direcciones. A pesar de que un área a miles de millones de años luz de distancia en una dirección nunca tuvo tiempo (desde el Big Bang) para intercambiar energía o información en un área de miles de millones de años luz en el dirección opuesta.
- ¿Existió realmente el Big Bang ? El Universo no tiene restos de reliquias de energía ultra alta de los primeros tiempos. A pesar de que las temperaturas que crearían estas reliquias deberían haber existido si el universo estuviera tan caliente.
Otras teorías sobre el origen del universo
Me he encontrado con muchas alternativas propuestas para el Big Bang, pero nunca he visto una que trate integralmente con todas las evidencias observadas de que nuestro universo tuvo un comienzo intenso y denso hace unos 13.800 millones de años
Es posible que hayamos leído sobre el «multiverso», o sobre la idea de un “universo oscilante” con muchos comienzos, o sobre una “colisión entre dos membranas” de la realidad que creó nuestro universo.
Nadie sabe cuál de estas ideas, si alguna, es correcta. Pero lo que casi todas tienen en común es que aceptan la evidencia de que nuestro universo actual surgió de un estado inicial caliente y denso, es decir, toman el Big Bang como punto de partida.
Teoría del ambiplasma de Alfvén.
El ambiplasma, también conocido como «universo eléctrico» . Esta teoría tenía como objetivo explicar la asimetría matería/antimatería observada en el Universo. Esta realidad contradice la condición inicial de la simetría exacta entre materia y antimateria predicha por la teoría del Big Ban
En primer lugar , hay que decir que Alfvén postuló su teoría en base a experimentos reales. Alfvén no necesitó de la ayuda de física exótica. En realidad modelizó el universo utilizando fuerzas electromagnéticas junto con la gravedad. De hecho, Alfvén basó sus ideas en trabajos experimentales sobre la física del plasma aquí en la Tierra. En consecuencia, su enfoque es completamente opuesto al de otros científicos que basaron sus modelos en la física teórica
Alfvén mantuvo que el Universo siempre ha existido debido a la argumentos causales y el rechazo de modelos ex nihilo
El modelo de Eric Lerne
Escribió el libro de 1991 The Big Bang Never Happened, basado en la cosmología de plasma de Hannes Alfvén en lugar de la teoría del Big Bang.
¿Existió realmente el Big Bang ? Este modelo que considera que el Big Bang nunca sucedió.
Modelo de Steady Atate de Geoffrey Burbidge
Geoffrey Burbidge, defendió la cosmología de Steady State ( del Estado Estacionario) al principio de su carrera. Más tarde, se le ocurrió un modelo complicado de universo oscilante, que efectivamente incorpora muchos pequeños Big Bangs
Cosmología del Rebote de Silva Neves
En primer lugar, Silva Neves,es investigador del Instituto de Matemática, Estadística y Computación Científica (IMECC-UNICAMP) de la Universidad de Campinas, en Brasil, propone un modelo cosmológico alternativo que no necesita la singularidad original. Su modelo incluye un concepto conocido como “cosmología de rebote”.
Propone que el universo está experimentando eternamente un ciclo de contracción y expansión.
Estas fases alternas se siguen suavemente como las fases de la marea. Los modelos de cosmología de rebote son variaciones del modelo cíclico de cosmología propuesto por Albert Einstein.
Es verdad que no hay evidencia empírica para la cosmología de rebote, pero tampoco hay evidencia de la singularidad inicial que proclama la teoría del Big Bang».
Cosmología Cíclica Conforme (CCC) de Penrose
El Universo pasa por una serie infinita de ciclos de expansión y contracción. Esto permitiría observar la radiación electromagnética que sobreviviera a la destrucción de un Universo para pasar a formar parte del siguiente.
Roger Penrose cree haber localizado restos de agujeros negros previos al Big Bang
Y esos restos han sido identificados por Penrose en el Fondo Cósmico de Microondas (CMB)
Cuestiones finales sobre el Big Bang
- ¿Hubo un tiempo antes del Big Bang?
- ¿El universo se expandirá para siempre?
- ¿Habrá otro Big Bang?
- ¿Es el universo finito o infinito?
- ¿Existen otros universos?
Pero todas estas preguntas son interesantes y abiertas. Pero todavía tenemos mucho que aprender sobre nuestra posición dentro del modelo global de la naturaleza cósmica . ¿Existió realmente el Big Bang ? Sin embargo parece un simple resultado de un complejísimo matemático de física teórica
Pero podemos estar bastante seguros de que, donde sea que nos lleven futuras teorías y descubrimientos, el Big Bang será parte del paradigma.
Bibliografía relacionada la existencia del Big Bang
The Big Bang Wasn’t The Beginning, After All
What If the Big Bang Wasn’t the Beginning?
What happened before the Big Bang?
The Universe: Big Bang to Now in 10 Easy Steps
