ELECTRICIDAD Y ESAS COSAS
Capítulo 43

EL "BIG BANG".
 

Autor:

Ing. Víctor Cires
 Gavidia

Octubre, 2003

N

Big Bang se me hace más ilustrativo en inglés que cualquier traducción que se quiera hacer: Gran Explosión, Gran Trueno, Gran Pum, etc.
En realidad se refiere a lo que sucedió en el origen del Universo.
El concepto de la teoría del Big Bang se puede referir a un error que Einstein cometió en 1917, dos años después de haber  escrito su

famosa teoría general de la relatividad, error que él mismo catalogó como el mayor de su vida.
Sucede que, el resultado de sus ecuaciones le indicaban que el Universo estaba en expansión.
El mismo no le daba crédito a lo que sus ecuaciones le indicaban e introdujo en ellas un factor (hizo trampa) que balanceaba la tendencia del Universo a la expansión.
En 1922 un matemático ruso, Alejandro Friedman, encontró la solución más sencilla a las ecuaciones de Einstein, demostrando el error de introducir dicho factor y llegando a la conclusión que el Universo se está expandiendo.
Los físicos de la época no creyeron lo que los matemáticos les decían y no aceptaban la teoría de la expansión del Universo.
Tampoco a Galileo en su época le creyeron que la Tierra estuviera en movimiento.
Finalmente, en 1929, estalló la bomba.
Edwin Hubble publicó los resultados de sus trabajos de observación que realizó por varios años con el telescopio de Mount Wilson.
Encontró que había millones de galaxias en los confines del Universo que se alejaban entre sí y de nosotros a velocidades increíbles; mientras más lejanas, su velocidad era mayor.
Los resultados de las observaciones de Hubble fueron confirmados por el análisis espectral, la luz proveniente de las galaxias lejanas se desplazaba hacia el rojo y mientras más lejanas, mayor era el desplazamiento.
Ya no quedaba duda de la expansión del Universo ni de la veracidad de las ecuaciones de Einstein y Friedman.
Esta expansión del Universo resolvía una paradoja que había planteado en 1826 Enrique Olbers, decía: ¿Si hay un número infinito de estrellas en el Universo, por qué no es el cielo luminoso?, ¿Por qué se ve negro?
La expansión del Universo y el desplazamiento hacia el rojo, además de la muerte de las estrellas hace que el cielo en la noche no se vea luminoso.
Pero, si el Universo está en expansión, quiere decir que a cada instante que transcurre, es más grande, o sea que antes era más chico.
Si conocemos la velocidad a la que se está expandiendo, podemos conocer cuando empezó, es decir cuando fue su origen, cuando sucedió el Big Bang.
Los científicos lo han hecho y han encontrado que el Universo se originó hace 10 a 20 mil millones de años.
Trescientos mil años después del Big Bang, la temperatura del Universo era solo de 3000 grados Kelvin y se pudieron formar los primeros átomos, hasta ese momento es cuando el Universo se hizo transparente y la luz podía viajar sin ser absorbida.
Hasta los tres minutos después de la creación, es cuando se empezaron a formar los primeros núcleos estables.
Antes de esto, los protones y neutrones no existían, sino sólo una "sopa" de quarks, leptones y fotones.
A los 10-19 segundos después de la creación el Universo tenía una temperatura de 1015 grados K y se separaron  la fuerza electromagnética y la fuerza débil.
Las ecuaciones son consistentes hasta llegar a un tiempo de 10-43 segundos, cuando el tamaño del Universo era de 10-33 cm.
En este instante es cuando se establece que sucedió el Big Bang.
Las temperaturas eran enormes y el Universo perfectamente simétrico.
Las diferentes fuerzas constituían una sola fuerza coherente; no obstante, al expanderse y separarse, se separaron las fuerzas una tras otra, hasta formar las cuatro fuerzas actuales.
En este punto, el Universo duplicaba su tamaño cada 10-35 segundos.
Es posible describir la forma en que las fuerzas se fueron separando al irse enfriando el Universo: primero la fuerza de gravedad, después la fuerte y luego la débil de las fuerzas intraatómicas, quedando finalmente la fuerza electromagnética.
Parece irreal que los científicos sentados tranquilamente en sus laboratorios, se pongan a hablar de fenómenos cataclísmicos y de temperaturas increíbles, como si realmente lo hubieran visto.
El físico Esteban Weinberg al escribir sobre los primeros tres minutos de la Creación decía: "No puedo negar el sentimiento de irrealidad al escribir sobre los primeros tres minutos de la historia del Universo, como si realmente supiera de lo que estamos hablando".
No importa cuan fantástico esto nos pueda parecer, la evidencia experimental confirma que tal hecho tuvo lugar, de acuerdo a las predicciones de las teorías cuántica y de la relatividad.
El físico ruso Jorge Gamow predijo en 1940 que había una forma de verificar experimentalmente si el Big Bang de hecho sucedió.
Afirmaba que al producirse la explosión (Big Bang), se produjo una radiación tal que todavía podría detectarse en nuestra época, que este eco, estaría uniformemente distribuido y que se debería detectar en cualquier dirección en que se le buscara.
En 1948, sus colaboradores Rafael Alpher y Roberto Herman calcularon la temperatura de este eco: 5 grados K.
En 1965, hubo una espectacular comprobación experimental del eco de la radiación original del Big Bang, predicho por Gamow -Alpher - Herman.
Dos científicos de los laboratorios Bell de Nueva Jersey, habían construido una enorme antena, la antena Holmdel Horn, para recibir mensajes de los satélites de comunicaciones.
Erno Penzias y Roberto Wilson estaban perplejos al trabajar con dicha antena y descubrir una interferencia molesta de radiación que venía de cualquier lado al que apuntaran la antena.
Ajustaron todo su equipo y comprobaron sus cálculos, pero por más que hacían, no podían evitar dicha molesta interferencia.
Finalmente pusieron instrumentos en aviones y globos que subieron a gran altura para ver si la interferencia disminuía y encontraron que esta extraña señal era aún más fuerte.
Al trazar la intensidad de la señal contra la frecuencia de la misma, encontraron que ésta era la que Gamow había predicho.
En 1978 el premio Nobel de física les fue otorgado a Penzias y Wilson por el trabajo detectivesco que efectuaron para la comprobación experimental del Big Bang.

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Última revisión: Domingo, 19 Noviembre 2006.