Es la piedra angular de la cosmología, pero ¿de qué se trata?
Crédito de la imagen: Ilustración de Sandbox Studio, Chicago con Corinne Mucha
Por Matthew R. Francis, para Symmetry magazine Agosto 23 de 2017
Los astrónomos Edwin Hubble y Milton Humason a principios del siglo XX descubrieron que las galaxias se están alejando de la Vía Láctea. Más al grano: Cada galaxia se está alejando de cada otra galaxia en promedio, lo que significa que el universo entero se está expandiendo. En el pasado, entonces, todo el cosmos debía de ser mucho más pequeño, más caliente y denso.
Esa descripción, conocida como el modelo del Big Bang, se ha enfrentado a nuevos descubrimientos y teorías que compiten durante la mayor parte de un siglo. Entonces, ¿qué es todo esto de "Big Bang"?
Crédito de la imagen: Ilustración de Sandbox Studio, Chicago con Corinne Mucha
El Big Bang ocurrió por todas partes a la vez.
El universo no tiene centro ni borde, y cada parte del cosmos se está expandiendo. Eso significa que si corremos el reloj hacia atrás, podemos averiguar exactamente cuándo todo estaba lleno, hace 13.800 millones de años. Debido a que cada lugar que podemos mapear en el universo ocupó el mismo lugar hace 13.800 millones de años, no había un lugar para el Big Bang: en cambio, sucedió en todas partes simultáneamente.
Crédito de la imagen: Ilustración de Sandbox Studio, Chicago con Corinne Mucha
El Big Bang puede no describir el comienzo real de todo.
"Big Bang" se refiere ampliamente a la teoría de la expansión cósmica y el universo temprano caliente. Sin embargo, a veces incluso los científicos utilizan el término para describir un momento en el tiempo, cuando todo estaba empaquetado en un solo punto. El problema es que no tenemos ni observaciones ni teorías que describan ese momento, que es propiamente (aunque torpemente) llamado "singularidad inicial".
La singularidad inicial es el punto de partida para el universo que observamos, pero podría haber habido algo anterior.
La dificultad es que el cosmos temprano muy caliente y la rápida expansión llamada "inflación" que probablemente ocurrió justo después de que la singularidad eliminara la mayoría -si no toda- la información sobre cualquier historia que precediera al Big Bang. Los físicos siguen pensando en nuevas formas de detectar signos de un universo anterior, y aunque no hemos visto ninguno de ellos hasta ahora, no podemos descartarlo todavía.
Crédito de la imagen: Ilustración de Sandbox Studio, Chicago con Corinne Mucha
La teoría del Big Bang explica dónde se originó todo el hidrógeno y el helio del universo.
En la década de 1940, Ralph Alpher y George Gamow calcularon que el universo primitivo era lo suficientemente caliente y denso como para hacer que prácticamente todo el helio, litio y deuterio (hidrógeno con un neutrón unido) presente en el cosmos de hoy; investigaciones posteriores mostraron de dónde procedía el hidrógeno primordial. Esto se conoce como "nucleosíntesis Big Bang", y se erige como una de las predicciones más exitosas de la teoría. Los elementos más pesados (como oxígeno, hierro y uranio) se formaron en estrellas y explosiones de supernova.
La mejor evidencia para el Big Bang es en forma de microondas. Al principio, todo el universo era lo suficientemente denso para ser completamente opaco. Pero en un momento aproximadamente 380.000 años después del Big Bang, la expansión se extendió todo lo suficiente para hacer el universo transparente.
La luz liberada de esta transición, conocida como el fondo cósmico de microondas (CMB), todavía existe. Fue observado por primera vez en los años 60 por Arno Penzias y Robert Wilson. Ese descubrimiento cimentó la teoría del Big Bang como la mejor descripción del universo; desde entonces, observatorios como WMAP y Planck han utilizado el CMB para decirnos mucho sobre la estructura total y el contenido del cosmos.
Crédito de la imagen: Ilustración de Sandbox Studio, Chicago con Corinne Mucha
Una de las primeras personas que pensó científicamente acerca del origen del universo fue un sacerdote católico.
Además de su formación y trabajo religioso, Georges Lemaître fue un físico que estudió la teoría general de la relatividad y elaboró algunas de las condiciones del cosmos temprano en los años 20 y 30. Sus metáforas preferidas para el origen del universo eran "huevo cósmico" y "átomo primitivo", pero nunca lo captaron, lo cual es una pena, porque ...
Crédito de la imagen: Ilustración de Sandbox Studio, Chicago con Corinne Mucha
Parece que a nadie le gusta el nombre "Big Bang".
Hasta la década de 1960, la idea de un universo con un principio era controvertida entre los físicos. El nombre "Big Bang" fue acuñado por el astrónomo Fred Hoyle, quien fue el principal defensor de una teoría alternativa, donde el universo continúa para siempre sin un principio.
Su forma abreviada de la teoría se apoderó, y ahora estamos un poco atascados con él. El intento de Calvin y Hobbes de hacernos adoptar el " horrendo espacio kablooie " ha fracasado hasta ahora.
El Big Bang es la piedra angular de la cosmología, pero no es toda la historia. Los científicos siguen refinando la teoría del universo, motivados por nuestra observación de todas las cosas extrañas que hay. La materia oscura (que sostiene las galaxias juntas) y la energía oscura (que hace acelerar la expansión del universo) son los misterios más grandes que no son descritos por la teoría del Big Bang por sí mismo.
Nuestra visión del universo, como el cosmos mismo, sigue evolucionando a medida que descubrimos más y más cosas nuevas. Pero en lugar de desaparecer, nuestra mejor explicación de por qué las cosas son como son se ha quedado: el fuego al principio del universo.
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Por Matthew R. Francis, para Symmetry magazine Agosto 23 de 2017
Los astrónomos Edwin Hubble y Milton Humason a principios del siglo XX descubrieron que las galaxias se están alejando de la Vía Láctea. Más al grano: Cada galaxia se está alejando de cada otra galaxia en promedio, lo que significa que el universo entero se está expandiendo. En el pasado, entonces, todo el cosmos debía de ser mucho más pequeño, más caliente y denso.
Esa descripción, conocida como el modelo del Big Bang, se ha enfrentado a nuevos descubrimientos y teorías que compiten durante la mayor parte de un siglo. Entonces, ¿qué es todo esto de "Big Bang"?
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El Big Bang ocurrió por todas partes a la vez.
El universo no tiene centro ni borde, y cada parte del cosmos se está expandiendo. Eso significa que si corremos el reloj hacia atrás, podemos averiguar exactamente cuándo todo estaba lleno, hace 13.800 millones de años. Debido a que cada lugar que podemos mapear en el universo ocupó el mismo lugar hace 13.800 millones de años, no había un lugar para el Big Bang: en cambio, sucedió en todas partes simultáneamente.
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El Big Bang puede no describir el comienzo real de todo.
"Big Bang" se refiere ampliamente a la teoría de la expansión cósmica y el universo temprano caliente. Sin embargo, a veces incluso los científicos utilizan el término para describir un momento en el tiempo, cuando todo estaba empaquetado en un solo punto. El problema es que no tenemos ni observaciones ni teorías que describan ese momento, que es propiamente (aunque torpemente) llamado "singularidad inicial".
La singularidad inicial es el punto de partida para el universo que observamos, pero podría haber habido algo anterior.
La dificultad es que el cosmos temprano muy caliente y la rápida expansión llamada "inflación" que probablemente ocurrió justo después de que la singularidad eliminara la mayoría -si no toda- la información sobre cualquier historia que precediera al Big Bang. Los físicos siguen pensando en nuevas formas de detectar signos de un universo anterior, y aunque no hemos visto ninguno de ellos hasta ahora, no podemos descartarlo todavía.
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La teoría del Big Bang explica dónde se originó todo el hidrógeno y el helio del universo.
En la década de 1940, Ralph Alpher y George Gamow calcularon que el universo primitivo era lo suficientemente caliente y denso como para hacer que prácticamente todo el helio, litio y deuterio (hidrógeno con un neutrón unido) presente en el cosmos de hoy; investigaciones posteriores mostraron de dónde procedía el hidrógeno primordial. Esto se conoce como "nucleosíntesis Big Bang", y se erige como una de las predicciones más exitosas de la teoría. Los elementos más pesados (como oxígeno, hierro y uranio) se formaron en estrellas y explosiones de supernova.
La mejor evidencia para el Big Bang es en forma de microondas. Al principio, todo el universo era lo suficientemente denso para ser completamente opaco. Pero en un momento aproximadamente 380.000 años después del Big Bang, la expansión se extendió todo lo suficiente para hacer el universo transparente.
La luz liberada de esta transición, conocida como el fondo cósmico de microondas (CMB), todavía existe. Fue observado por primera vez en los años 60 por Arno Penzias y Robert Wilson. Ese descubrimiento cimentó la teoría del Big Bang como la mejor descripción del universo; desde entonces, observatorios como WMAP y Planck han utilizado el CMB para decirnos mucho sobre la estructura total y el contenido del cosmos.
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Una de las primeras personas que pensó científicamente acerca del origen del universo fue un sacerdote católico.
Además de su formación y trabajo religioso, Georges Lemaître fue un físico que estudió la teoría general de la relatividad y elaboró algunas de las condiciones del cosmos temprano en los años 20 y 30. Sus metáforas preferidas para el origen del universo eran "huevo cósmico" y "átomo primitivo", pero nunca lo captaron, lo cual es una pena, porque ...
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Parece que a nadie le gusta el nombre "Big Bang".
Hasta la década de 1960, la idea de un universo con un principio era controvertida entre los físicos. El nombre "Big Bang" fue acuñado por el astrónomo Fred Hoyle, quien fue el principal defensor de una teoría alternativa, donde el universo continúa para siempre sin un principio.
Su forma abreviada de la teoría se apoderó, y ahora estamos un poco atascados con él. El intento de Calvin y Hobbes de hacernos adoptar el " horrendo espacio kablooie " ha fracasado hasta ahora.
El Big Bang es la piedra angular de la cosmología, pero no es toda la historia. Los científicos siguen refinando la teoría del universo, motivados por nuestra observación de todas las cosas extrañas que hay. La materia oscura (que sostiene las galaxias juntas) y la energía oscura (que hace acelerar la expansión del universo) son los misterios más grandes que no son descritos por la teoría del Big Bang por sí mismo.
Nuestra visión del universo, como el cosmos mismo, sigue evolucionando a medida que descubrimos más y más cosas nuevas. Pero en lugar de desaparecer, nuestra mejor explicación de por qué las cosas son como son se ha quedado: el fuego al principio del universo.
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