Alfa y Omega

En los comentarios del post del domingo pasado me preguntaban por el origen del Universo. Hay una histórica obsesión humana por saber como empezó todo, pero también con va a terminar. La finitud es parte de nosotros mismos. Queremos que todo se termine, simplemente porque nosotros vamos a tener un fin y no nos gusta perdernos nada. Bueno, me dejo de filosofía barata, porque me olvidé los zapatos de goma.

La teoría generalmente aceptada sobre el origen de Universo es la que se conoce como Big Bang o Gran Explosión. Todo, absolutamente todo lo que existe hoy en día estaba concentrado en un punto, lo que matemáticamante implica que la densidad de materia era infinita. ¿Por qué explotó? No hay teorías al respecto aún. De hecho ninguna teoría va más allá de 1/100 de segundo después de la explosión. No sabemos si las leyes de la física que conocemos valían antes de eso. Es tecnológicamente imposible realizar por ahora un experimento que recree esas condiciones, mucho menos crear un Big Bang artificial como decían agunos afiebrados cuando el acelerador LHC estaba a punto de comenzar a operar. ¿Qué había antes? Esta es la pregunta que más me gusta. “Antes” no tiene sentido, porque el tiempo se creó en el momento de la expansión. Es más, tampoco es cierto que haya habido una explosión. Algo que explota lo hace dentro de algo más que ya existe, por ejemplo una granada que explota en el aire. El espacio mismo se estaba creando, así que es más correcto llamarla “expansión” que “explosión”.

Yo sé que el lector viene tragando sapos durante todo el párrafo anterior, así que demos por cierto lo que acabo de escribir y vamos a lo que sí sabemos.

La edad del Universo se estima en 13,7 mil millones de años. Esto se calcula midiendo la velocidad de expansión, la temperatura de lo que se llama “Radiación cósmica de fondo” (más sobre esto en un minuto) y ciertos parámetros de las galaxias conocidas. Sobre la velocidad de expansión hay discusiones. Hay quien dice que la velocidad está aumentando, que el Universo se expande cada vez más rápido. Esto tendría consecuencias en cuanto a como sería su fin.

Imaginemos el principio de todo, centésimas de segundo después de la explosión. Mucha materia en poco espacio. Esto significa que había mucha energía disponible, que las partículas fundamentales chocaban constantemente unas con otras como gatos en una bolsa. Si aumentamos el volumen disponible, los choques se hacen un poco menos frecuentes. Más espacio para moverse implica que una partícula puede recorrer un camino más largo sin encontrarse con otra. Menos choques = menos energía = mayores probabilidades de que las partículas se combinen en cosas más complejas. Un boliche repleto de gente, donde todos están moviéndose en un espacio reducido y chocando, no es el mejor lugar para establecer una relación (bueno, por ahí soy yo que me estoy poniendo viejo…). Por ejemplo, un protón y un electrón que hasta ese momento no podían hacer otra cosa que golpearse con trillones de otras partículas, ahora tienen la traquilidad suficiente para conocerse y combinarse para formar un átomo de hidrógeno. Este paso es fundamental. A partir de este momento, cuando comienza a haber átomos en lugar de núcleos o partículas sueltas, la luz puede viajar libremente por el espacio entre ellos sin chocarse con nada. A partir de ahora podemos ver la luz, porque el Universo es transparente. Esa primera luz, que nos llega desde este instante y nos trae información de lo que sucedía, es la radiación cósmica de fondo. Microondas con una temperatura determinada, predicha por la teoría y descubierta un poco por casualidad.

El Universo se sigue expandiendo, se crean algunos átomos más pesados en los primeros minutos (!) y mucho más tarde, millones de años más tarde, el hidrógeno que anda suelto por ahí se codensa para formar estrellas y estas forman galaxias. Dentro de las estrellas se producen todos los elementos más pesados, hasta el hierro. La evolución estelar vendrá detallada en otro post, por favor ¿me lo recuerdan?

Desde el hierro en adelante, todos lo elementos más pesados se crean en las explosiones de supernovas.

Querido lector, usted es 70 % hidrógeno y oxígeno (agua), 30 % elementos más pesados. Usted, en algún momento de esta loca carrera desde el comienzo del tiempo, estuvo dentro de una estrella o incluso una supernova. Es, permítame la expresión, polvo de estrellas.

Extraño bicho el ser humano, que se preocupa por lo que pasará cuando ya no esté por aquí. Cualquiera de nosotros estará muerto en 100 años. Quizás no perduremos como especie más de un millón de años. Dentro de 5 mil millones de años el Sol se convertirá en una gigante roja tragándose todo lo que existe hasta la órbita de Marte (esto incluye obviamente a la Tierra). Aún así queremos saber como terminará el Universo. La respuesta es: depende. Podría seguir expandiéndose, si la cantidad de materia no fuera suficiente para frenarlo debido a la gravedad o si la aceleración de la expansión fuera muy grande. En esto empieza a jugar lo que se llama “materia oscura”, la materia que existe pero no emite luz y no nos permite verla. Hay muchas teorías con sus correspondientes experimentos para conocer la cantidad de materia que contiene el Universo. Todavía no lo tenemos claro. Si fuera suficientemente grande podría ocurrir que se detuviera la expansión y que todo comenzara a contraerse, lo que se conoce como “Big Crunch”.

Admito que este post puede ser un poco árido y difícil de digerir. Es muy complicado explicar algo tan complejo como la evolución del Universo en un par de líneas. En los comentarios puedo ir aclarando dudas o quizás generemos temas para futuros posts.


También podes leer

Otra vez Plutón…

El año pasado escribíamos:

La terminal 2 con Felipe Acevedo