¿Qué tamaño tiene el universo?
Toda la materia y la energía de nuestro cosmos parecen regirse por las leyes fundamentales de la física. Estas reglas se aplican desde la escala subatómica más diminuta hasta la vasta extensión del espacio. Pero no siempre fue así. Las primeras eras de la historia cósmica fueron fugazmente cortas y sorprendentemente anárquicas.
La ley de la gravedad fue la primera. La física sugiere que unos 10-43 segundos después del Big Bang, la gravedad surgió como una fuerza propia. Una fracción de segundo después, apareció la fuerza fuerte. (Esa fuerza algún día mantendría unidas partículas como protones y neutrones).
En ese momento, el universo aún nos resultaba irreconocible. La luz aún no existía. Tampoco la materia. Tampoco existían los elementos necesarios para formar átomos y moléculas. Llegarían más tarde. Pero este periodo fue activo. En una pequeña fracción de este primer segundo, el cosmos crecería unos 100 millones de billones de billones de veces. ¡Uf!
Pronto surgió la fuerza nuclear débil, que regulaba las complejas interacciones entre materia y energía. Finalmente, surgió la fuerza electromagnética. Esto sentó las bases definitivas para las partículas cargadas y el magnetismo. Unas partículas llamadas bosones “portan” estas fuerzas. Finalmente, este primer y asombrosamente activo segundo de la historia cósmica llegó a su fin.
Universo Nasa
El siguiente trabajo está dedicado a comentar las diapositivas presentadas por el Prof. Carlos Pérez García en sus dos conferencias en el aula seminario “Ciencia, Razón y Fe”, que tuvieron lugar en la primavera de 2005.
Carlos Pérez dejó este trabajo inacabado, sin texto, debido al trágico accidente que sufrió el 31 de julio de 2005 durante una excursión a la sierra. Aunque no tuve la suerte de asistir a aquel curso, las características universales de la ciencia contemporánea permiten a cualquier otra persona, como quien escribe estos textos, imaginar y completar lo que esta secuencia de imágenes trata de narrar.
No he alterado el orden de las fotografías, tratando de respetar la línea argumental que de ellas se deduce. Sólo en un caso he citado una diapositiva en un orden diferente, para lograr continuidad y claridad en el texto; las diferencias que esto introduce son didácticas y no afectan al contenido concreto, que espero haber respetado. Cualquier diferencia, error u omisión con respecto al contenido de las conferencias es, por supuesto, de mi exclusiva responsabilidad y pido disculpas de antemano por ello.
Explicar el universo
Estos descubrimientos son los que hacen de la astronomía un campo tan apasionante para los científicos y muchas otras personas, pero explorarás mucho más que los objetos de nuestro universo y los últimos descubrimientos sobre ellos. Prestaremos la misma atención al proceso por el que hemos llegado a comprender los reinos más allá de la Tierra y a las herramientas que utilizamos para aumentar esa comprensión. Obtenemos información sobre el cosmos a partir de los mensajes que éste nos envía. Dado que las estrellas son los componentes fundamentales del universo, descifrar el mensaje de la luz estelar ha sido uno de los principales retos y triunfos de la astronomía moderna. Cuando hayas terminado de leer este texto, sabrás un poco cómo leer ese mensaje y cómo entender lo que nos dice.
Lo que hay fuera del universo
El término “evolución” suele referirse a la evolución biológica de los seres vivos. Pero los procesos por los que los planetas, las estrellas, las galaxias y el universo se forman y cambian con el tiempo también son tipos de “evolución”. En todos estos casos se producen cambios a lo largo del tiempo, aunque los procesos implicados son bastante diferentes.
A finales de la década de 1920, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble hizo un descubrimiento muy interesante e importante. Hubble realizó observaciones que, según su interpretación, mostraban que las estrellas y galaxias lejanas se alejaban de la Tierra en todas direcciones. Además, las velocidades de retroceso aumentan en proporción a la distancia, un descubrimiento que ha sido confirmado por numerosas y repetidas mediciones desde la época de Hubble. Estos descubrimientos implican que el universo está en expansión.
La hipótesis de Hubble de un universo en expansión lleva a ciertas deducciones. Una de ellas es que el universo estaba más condensado en una época anterior. De esta deducción se desprende la hipótesis de que toda la materia y la energía que se observan actualmente en el universo estaban condensadas inicialmente en una masa muy pequeña e infinitamente caliente. Una enorme explosión, conocida como Big Bang, hizo que la materia y la energía se expandieran en todas direcciones.