Héctor García nos cuenta cómo fueron los tres primeros minutos del universo y da respuesta a preguntas como estas: ¿qué le ocurre hoy en día al Universo? ¿De qué estaba formado el Universo antes de crearse? ¿Cuál es la teoría de la Gran Unificación?
Duró tres minutos. Los tres primeros minutos del Universo. Puede parecer poco tiempo, pero estos tres primeros minutos del Universo fueron cruciales para forjar el Universo tal y como lo conocemos hoy. Tras ellos, se formaron las fuerzas fundamentales del Universo.
Hasta que no pasaron tres minutos no existían ni los átomos. Después de estos tres primeros minutos, dio comienzo lo que se conoce como la «Era nuclear».
La etapa más interesante en la creación del Universo son la aparición de las cuatro fuerzas fundamentales del universo, la condensación del Campo de Higgs y la inflación. La inflación definió lo que es nuestro Universo hoy y evitó que fuera un lugar frío y sombrío.
Cuatro fuerzas fundamentales del Universo
Las partículas pueden interaccionar entre sí mediante diferentes tipos de fuerzas. Muchas de estas fuerzas se pueden describir a su vez como una manifestación de otro tipo de fuerzas más básicas, pero hay otras que no parecen ser reducibles a otros tipos de interacciones. Veamos cuáles son las fuerzas fundamentales del Universo:
La gravedad
Debido a la gravedad, si sueltas algo, caerá hacia abajo, en lugar de caer hacia arriba. ¡Pero eso lo sabe todo el mundo! ¿Qué significa realmente? ¿Qué es la gravedad?
La gravedad es la fuerza por la cual un planeta u otro cuerpo atrae objetos hacia su centro. La fuerza de la gravedad mantiene a todos los planetas en órbita alrededor del sol. Sabemos que la gravedad es meramente una fuerza de atracción —es decir, que únicamente atrae, nunca repele— y que es generada por cualquier objeto con masa.
El electromagnetismo
Una casualidad ayudó a Hans Christian Oersted a descubrir que los fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos estaban relacionados al observar que la orientación de la aguja de una brújula variaba al pasar corriente a través de un conductor próximo a ella.
Sus averiguaciones concluyeron que la electricidad y el magnetismo eran manifestaciones de un mismo fenómeno: las fuerzas magnéticas proceden de las fuerzas originadas entre cargas eléctricas en movimiento. Este fue el origen de lo que hoy conocemos como electromagnetismo.
La fuerza nuclear débil
No es la fuerza fundamental del universo más débil, pues es más fuerte que la gravedad. Esta es la interacción entre partículas que produce que las partículas de los átomos (protones, neutrones y electrones) se conviertan en otras partículas.
La fuerza nuclear fuerte
También conocida como interacción nuclear fuerte o simplemente interacción fuerte, es la interacción fundamental más fuerte de las cuatro conocidas, y es la responsable de mantener unidas las partículas fundamentales de la materia para formar partículas más grandes y complejas.
Campo de Higgs:
Es un tipo de partícula elemental que se cree tiene un papel fundamental en el mecanismo por el que se origina la masa en el Universo y tuvo un papel decisivo en los primeros tres minutos del universo.
El bosón de Higgs es muy importante ya que es la única partícula predicha por el Modelo Estándar de Física de Partículas que aún no ha sido descubierta.
Este enigma es el que da respuesta al origen de la masa. Sin masa, el Universo sería un lugar muy diferente. Si el electrón no tuviera masa no habría átomos, con lo cual no existiría la materia como la conocemos, por lo que tampoco habría química ni existiría el ser humano.
El Universo se expande: teoría del Big Bang
La temperatura del Universo es de tres grados Kelvin. La temperatura es la misma en todos los puntos del Universo. Miremos donde miremos el Universo se encuentra en equilibrio térmico.
El astrónomo Edwin Hubble se dio cuenta de que cuanto más lejos se encontraba una galaxia de otra, más rápido se alejaban mutuamente. Esto daba lugar a la idea de la expansión del universo, que a su vez daría lugar a la teoría del Big Bang.
Antes del Big Bang, según los científicos, la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y radiación, estaba comprimida en una masa densa y caliente a tan solo unos pocos milímetros de distancia. Se cree que este estado casi incomprensible existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo.
Los defensores del Big Bang sugieren que hace unos 10.000 o 20.000 millones de años, una onda expansiva masiva permitió que toda la energía y materia conocidas del universo (incluso el espacio y el tiempo) surgieran a partir de algún tipo de energía desconocida.
La teoría mantiene que, en un instante (una trillonésima parte de un segundo) tras el Big Bang, el Universo se expandió con una velocidad incomprensible desde su origen del tamaño de un guijarro a un alcance astronómico. La expansión aparentemente ha continuado, pero mucho más despacio, durante los siguientes miles de millones de años.
ACERCA DEL AUTOR
Héctor García es físico del CERN y creador del canal «Cerntrípetas» en Youtube.