¿QUÉ ES LA TEORÍA DEL BIG BANG?
En cosmología física, la teoría del Big Bang o teoría de la gran explosión es un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espaciotemporal. Técnicamente, este modelo se basa en una colección de soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, llamados modelos de Friedmann- Lemaître - Robertson - Walker. El término "Big Bang" se utiliza tanto para referirse específicamente al momento en el que se inició la expansión observable del Universo (cuantificada en la ley de Hubble), como en un sentido más general para referirse al paradigma cosmológico que explica el origen y la evolución del mismo.
El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.
IDEA CENTRAL
La idea central del Big Bang es que la teoría de la relatividad general puede combinarse con las observaciones de isotropía y homogeneidad gran escala de la distribución de galaxias y los cambios de posición entre ellas, permitiendo extrapolar las condiciones del Universo antes o después en el tiempo.
Descripción del Big Bang
Michio Kaku ha señalado cierta paradoja en la denominación big bang (gran explosión): en cierto modo no puede haber sido grande ya que se produjo exactamente antes del surgimiento del espacio-tiempo, habría sido el mismo big bang lo que habría generado las dimensiones desde una singularidad; tampoco es exactamente una explosión en el sentido propio del término ya que no se propagó fuera de sí mismo.
Basándose en medidas de la expansión del Universo utilizando observaciones de las supernovas tipo 1a, en función de la variación de la temperatura en diferentes escalas en la radiación de fondo de microondas y en función de lacorrelación de las galaxias, la edad del Universo es de aproximadamente 13,7 ± 0,2 miles de millones de años. Es notable el hecho de que tres mediciones independientes sean consistentes, por lo que se consideran una fuerte evidencia del llamado modelo de concordancia que describe la naturaleza detallada del Universo.
El universo en sus primeros momentos estaba lleno homogénea e isótropamente de una energía muy densa y tenía una temperatura y presión concomitantes. Se expandió y se enfrió, experimentando cambios de fase análogos a lacondensación del vapor o a la congelación del agua, pero relacionados con las partículas elementales.
SUPOSICIONES SOBRE LA TEORIA DEL BIG BANG
En su forma actual, la teoría del Big Bang depende de tres suposiciones:
1. La universalidad de las leyes de la física, en particular de la teoría de la relatividad general
Inicialmente, estas tres ideas fueron tomadas como postulados, pero actualmente se intenta verificar cada una de ellas. La universalidad de las leyes de la física ha sido verificada al nivel de las más grandes constantes físicas, llevando su margen de error hasta el orden de 10-5. La isotropía del universo que define el principio cosmológico ha sido verificada hasta un orden de 10-5. Actualmente se intenta verificar el principio de Copérnico observando la interacción entre grupos de galaxias y el CMB por medio del efecto Sunyaev-Zeldovich con un nivel de exactitud del 1 por ciento.
La teoría del Big Bang utiliza el postulado de Weyl para medir sin ambigüedad el tiempo en cualquier momento en el pasado a partir del la época de Planck. Las medidas en este sistema dependen de coordenadas conformales, en las cuales las llamadas distancias codesplazantes y los tiempos conformales permiten no considerar la expansión del universo para las medidas de espacio-tiempo. En ese sistema de coordenadas, los objetos que se mueven con el flujo cosmológico mantienen siempre la misma distancia codesplazante, y el horizonte o límite del universo se fija por el tiempo codesplazante.
Visto así, el Big Bang no es una explosión de materia que se aleja para llenar un universo vacío; es el espacio-tiempo el que se extiende.Y es su expansión la que causa el incremento de la distancia física entre dos puntos fijos en nuestro universo.Cuando los objetos están ligados entre ellos (por ejemplo, por una galaxia), no se alejan con la expansión del espacio-tiempo, debido a que se asume que las leyes de la física que los gobiernan son uniformes e independientes del espacio métrico. Más aún, la expansión del universo en las escalas actuales locales es tan pequeña que cualquier dependencia de las leyes de la física en la expansión no sería medible con las técnicas actuales.
EVIDENCIAS
§ Expansión expresada en la ley de Hubble
§ Radiación cósmica de fondo
§ Abundancia de elementos primordiales
§ Evolución y distribución galáctica
Los Éxitos del Big Bang
La teoría del Big Bang está basada en cuatro argumentos :
- La noche es negra
- La composición química del universo y la formación de los elementos en concordancia con lo que conocemos de la mecánica cuántica
- El redshift como indicador de la velocidad de recesión de las galaxias
- El fondo de radiación fósil cuyas "arrugas" serían los "gérmenes" de las galaxias.
LAS ANOMALÍAS DEL BIG BANG
§ Formación de las galaxias, de los enjambres y de los super enjambres de galaxias
§ Las galaxias Seyfert y los cuasares
§ Otras causas posibles para el redshift y para el fondo de radiación cósmica
§ La ausencia de consideración de las fuerzas electromagnéticas ( el plasma contituye más del 90 % de la materia conocida )
§ La antimateria ¿ dónde está ? ¿ Por qué predominó la materia ?
§ La materia oscura, la energía negra, que constituyen desde 90 hasta 99 % del universo y que todavía no conocemos
§ La estructura fractal del universo
§ La edad de las estrellas más viejas encaja mal con la edad supuesta del universo
VIDEO: TEORÍA DEL GRAN EXPLOSIÓN
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