Exhibición de atrocidades (freeway) de octubre

Y la luz se hizo.

Hasta la fecha, la descripción más aceptada –aunque no la única– del origen del universo y su evolución es la Teoría del Big Bang. Si bien diversas teorías sobre el origen del universo a partir de un llamado “átomo primordial” habían sido formuladas anteriormente (por ejemplo por el físico y sacerdote belga Georges Lemaître), fue el astrónomo estadounidense Edwin Hubble quien estableció las bases de la cosmogonía contemporánea, cuando descubrió (en 1929) que el universo está expandiéndose. Su razonamiento fue sencillo: si el universo se vuelve más grande a medida que pasa el tiempo, debe volverse más pequeño a medida que nos movemos hacia el pasado y, por lo tanto, debió tener un tamaño mínimo en algún momento.

Esto quiere decir que en las primeras etapas del universo toda la materia y la energía que lo componen estaba concentrada en un espacio increíblemente reducido, lo cual implicaba altísimas temperaturas. A lo largo del siglo XX ese estado de alta densidad fue explorado por varios físicos teóricos, que lograron establecer una línea de tiempo de nuestro universo: Hace poco más de 13.000 millones de años, entonces, sucedió el evento conocido como Big Bang o “gran explosión”. No debe entenderse, por supuesto, como una explosión literal que sucede en un espacio determinado; por el contrario, el espacio y el tiempo mismos fueron “creados” por el Big Bang, una noción difícil de asimilar pero fundamental para la teoría, pese a que, a cierto nivel, no hay manera científica de precisar realmente por qué o cómo sucedió esa “gran explosión”. La física contemporánea, de hecho, establece la llamada “longitud de Planck”, que equivaldría a la menor extensión de espacio posible, y también el “tiempo de Planck”, es decir el lapso mínimo entre dos eventos. Si consideramos al Big Bang como tiempo cero, el primer momento del que puede darse cuenta científicamente es el posterior al tiempo de Planck (10^-43 segundos). Lo “sucedido” antes de ese instante escapa a la ciencia: de hecho, no hay manera de establecer si en ese mínimo intervalo existieron “leyes de la ciencia” en el sentido en que parecen existir actualmente y “gobiernan” el universo.

A la “era” inmediatamente posterior a ese lapso mínimo se la llama “tiempo de Planck”. Hasta el momento no hay una teoría operativa que logre describir al universo del tiempo de Planck, ya que los intentos de unificación no han tenido éxito o no son todavía expresados de una manera satisfactoria. La teoría de las cuerdas y la gravedad cuántica son intentos de aproximarse a un entendimiento de esta etapa primordial del universo. Lo que sí puede establecerse es que las altísimas temperaturas y densidades de esta “época” lograban mantener unificadas a las cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte. 

Lo sucedido pasado el tiempo de Planck es contemplado por el llamado “modelo inflacionario”, una “corrección” de las ideas originales sobre el Big Bang desarrollada en la década de 1980 por los físicos Alan Guth y Katsuhiko Sato. Esta teoría propone un lapso de expansión exponencial que incrementó el volumen del universo unas 10⁷⁸ veces. Los partidarios del modelo (que soluciona una serie de problemas planteados por las primeras versiones de la teoría del Big Bang, como por ejemplo por qué el universo es casi perfectamente homogéneo a gran escala –y la respuesta es que la inflación “alisó” todas las “arrugas” posibles y “aplanó” el espacio) estiman que la expansión exponencial comenzó hacia el final del tiempo de Planck y cesó 10^-32 segundos después del Big Bang.

Lo sucedido después es uno de los grandes enigmas de la física contemporánea, que surge de una pregunta inquietante: si las leyes de la ciencia señalan que cuando una partícula encuentra a su antipartícula (las tres partículas que conforman los átomos –protones, neutrones y electrones–, así como también otras más exóticas, poseen equivalentes llamados “antipartículas”, que poseen propiedades físicas contrarias, como si fuera una imagen en el espejo) se produce una explosión de energía y la aniquilación mutua de ambas partículas, ¿por qué el universo posee tanta materia (la que conforma nuestros cuerpos, nuestro planeta, las estrellas, etc) y tan poca antimateria? Las condiciones posteriores a la inflación debieron generar un número idéntico de partículas que de antipartículas; entonces ¿por qué no se aniquilaron mutuamente? No hay respuesta aún a esta pregunta; lo que sí está establecido es que entre 10^-12 y 10^-6 segundos después del Big Bang fueron generados los quarks, las partículas fundamentales que, agrupadas, integran los protones y los neutrones.

Unos 3 segundos después del Big Bang los quarks ya se habían agrupado en protones y neutrones, que pasarían a formar los núcleos de los átomos más simples, el de hidrógeno y el de helio. Pero sólo 379.000 años más tarde la temperatura bajó lo suficiente como para mantener asociados núcleos y electrones y así crear átomos. Este evento permitió que los fotones (partículas que transportan la fuerza electromagnética) pudieran dispersarse libremente por el universo… es decir, que la luz se abriera camino…

Entonces, 100 millones de años después del Big Bang, se encendieron las primeras estrellas.

Publicado originalmente en Freeway, octubre 2011