Big bang: Qué es, de qué se trata, cuánto duró y mucho más

La teoria del Big bang es la más conocida y la que mayor aceptación ha tenido con respecto a la creación de todo el Universo.

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Teoría del Big bang

La teoría del Big bang empezó a tener su mayor apogeo después del siglo XX ya que siempre se había manejado que el inicio del Universo había sido mediante el origen de la creación dada por nuestro Dios todo poderoso el cual según las religiones es el creador del cielo y de la Tierra, dando base a la teoría del creacionismo que se presenta en los primeros capítulos del Génesis en la Biblia.

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Esta teoría dio las incógnitas referentes a como realmente se conformo el universo, hace cuanto tiempo y como fue; esto dio inicio a los diferentes estudios relacionados con la expansión del universo que vinieron a sustentar la base de esta teoría del Big bang.

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En la antigüedad se pensaba que el Universo era estático y que todo perdura para siempre es decir sin principio ni fin.

Pero el Big bang empezó a sustentarse y en apoyo a esta teoría varios científicos confirmaron la expansión del universo, dando por sentado que las galaxias a una velocidad increíble se movían y que además se alejaban de nuestro planeta.

La ley de Hubble dio a conocer que dependiendo de la distancia en la que se encontrase una galaxia de la tierra esa seria la velocidad de desplazamiento con la cual se aleja de nuestro planeta, es decir las galaxias que están al doble de distancia se movilizan al doble de velocidad. Se cree que en un principio todos los planetas y galaxias integrantes de este Universo se encontraban a una distancia más corta, entre sí. Desde el nacimiento del Universo hace más de 13 millones de años la distancia que han recorrido todos estos planetas se evidencia ahora.

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Con esta teoría se cree que antes de la gran explosión no existía nada, y que luego empezaron a conformarse los planetas y las diferentes galaxias, esta teoría no excluye que existe un Dios creador, pero si da a conocer cuando empezó dicha creación.

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A pesar de que la ciencia a tratado de dar conocer y sustentar todas teorías en base a la creación del mundo, todavía hay personas que piensan que Dios creó a el Universo y todo lo que hay dentro de el en siete días de manera milagrosa, ya que nuestras creencias hicieron siempre énfasis en que el universo se creo en 6 días y el séptimo día Dios lo utilizo para descansar.

Pero el Big Bang se sigue sustentando a base de múltiples las observaciones astronómicas en las cuales cada vez utiliza instrumentos más especializados y sofisticados con los cuales se ha podido conocer la edad del Universo y cada uno de los planetas y galaxias que lo conforman, además de constatar que el universo aún se encuentra en expansión a una velocidad vertiginosa.

Se maneja dos tipos de final para este Universo ya sea por una Muerte Caliente las cuales según explican se pueden dar por una gran implosión en la cual el universo se desintegre y otra vez vuelva a resurgir con un nuevo Big bang y una Muerte Fría donde el universo no tiene fin y puede seguir expandiéndose hasta la eternidad ya que este no ha reducido la velocidad con la cual se expande lo que trae como consecuencia que la energía oscura este absorbiendo las galaxias y terminando con el universo.

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Entre los argumentos que fundamentan esta teoría se podría decir que se encuentra basados en los siguientes estudios:

  • El alejamiento de las galaxias fue descubierto por primera vez en el año 1929 por Edwin Hubble. Nunca se ha visto ningún Edwin Hubble en el año 1929 descubrió el alejamiento de las galaxias cuando observo por primera vez el desplazamiento hacia el azul en las galaxias más distantes. Lo que implico esta observación fue conocer que, debido a la expansión de las galaxias, el universo se va enfriando. Hasta el momento la temperatura del Universo ha disminuido y se ubica en 270° grados Celsius bajo cero.

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  • La teoria del Big bang afirma que en el Universo las cantidades de Hidrogeno y Helio que se consiguen deben ser de tres a uno, lo que se confirmo con las observaciones que determinaron que en el cosmos hay un 75% de Hidrogeno y un 25% de Helio.

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  • La radiación o fondo de Universo es otro descubrimiento que se predijo con la teoría del Big bang, donde los cuerpos muy calientes emiten una radiación de onda corta, emite un tipo de luz térmica que va cambiando de color a medida que el cuerpo se enfría donde el color azul es el más fuerte, pasa al verde, amarillo, naranja, rojo hasta llegar al infrarrojo. A medida que el Universo empezó a expandirse estos colores fueron disminuyendo debido a que poco a poco el calentamiento fue disminuyendo el Universo comenzó a enfriarse.

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La conformación del Universo

La conformación del Universo esta relacionada con lo que ocurrió después del Big bang ya que se da a conocer según la antigüedad que se formo después del Universo.

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El Universo

El Universo se formo hace 13.810 millones de años y es todo lo que conocemos, materia energía, espacio y tiempo. Dentro de este se formaron galaxias, estrellas planetas y todo aquello que al ver el cielo y todo lo que rodea nuestra atmosfera nos maravilla, nosotros somos parte de este inmenso Universo. No se conoce cual es su magnitud y mucho menos cuales son sus limites lo único que sabemos es que cada día se expande más y más. El 90% de este Universo es una masa oscura, que no podemos observar.

Estrellas

Las Estrellas se formaron unos 200 años después del Universo y son unas esferas que brindan luz y brillo están formadas por plasma que permite mantener su forma ya que poseen equilibrio hidrostático de fuerzas y gravedad, lo cual hace que la materia sea empujada al centro de la estrella y la presión del plasma sea expulsada al exterior. Su origen se da por medio de una nebulosa de polvo con un brillo uniforme dentro del cual se dan reacciones nucleares.

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Galaxias

Las galaxias están conformadas por un conjunto de estrellas, planetas, nubes de gas, polvo cósmico y materia oscura que se unen por un efecto gravitatorio.

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Planetas

Son cuerpos solidos o gaseosos que orbitan alrededor del Sol, los mismos tienen diferentes tamaños y masas y se clasifican en planetas rocosos y planetas gaseosos.

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Cual es la teoría del Big bang

La Teoría del Big bang o la gran explosión como también es conocida, explica como fue el nacimiento y la continua evolución que experimento nuestro Universo, según los estudios realizados se ha concluido que la creación del Universo data de hace más de 13.800 millones de años atrás, cuando el Universo se expandió luego se enfrió para así por medio de pequeñas partículas y átomos que quedaron circundando en el espacio debido a al gravedad se fueron uniendo y así se fueron formando las estrellas, luego las galaxias y los planetas.

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Para explicar en que consiste la teoria del Big bang, se da como un modelo científico en el cual se conoce como fue el inicio del universo y como se desarrollo en base al espacio- tiempo. Se fundamentan estos conocimientos con la ley de Hubble y el paradigma cosmológico donde se explican la origen y la evolución. Dando como los principales materiales primarios para esta conformación del Big Bang al hidrogeno y al helio, los cuales se expandieron rápidamente a través de la densidad del Universo.

Esta expansión provoco que el helio y el hidrogeno se enfriaran y se condensaran para dar paso a la formación de las primeras estrellas y galaxias.

Los vestigios de que el universo paso por una Gran explosión o Big bang los científicos lo refuerzan con la información obtenida de las observaciones de fondo cósmico de microondas que se perciben como ruido de fondo, y estas se dan una temperatura de 2,7 grados Kelvin. El universo está compuesto de elementos ligeros en tres cuartas partes de hidrogeno y una cuarta parte de helio los demás componentes conforman los átomos más pesados y son el resto de los elementos de la tabla periódica.

Porque se llama Big ban

El astrofísico Fred Hoyle de origen inglés fue el primero quien al explicar la teoría que argumentaban  utilizo la frase del Big bang así llego a la conclusión de que toda la conformación del universo empezó con una gran explosión.

De que se trata el Big bang

Los miembros de la comunidad científica se dividieron en cuanto al apoyo de esta teoría ya que esta exponía al universo en expansión, pero estaba otra teoría la del estado estacionario la cual surge del principio cosmológico perfecto en el cual el universo no tiene ni principio ni fin. La primera teoría con el pasar del tiempo obtuvo más apoyo ya que ha acumulado evidencia observacional.

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Porque la teoría del Big bang es la más aceptada

Los fundamentos que se manejan para consolidar la teoría del Big bang están relativamente ligadas a la teoría de la relatividad de Albert Einstein donde puede llevarse más allá los distintos escenarios que presenta el Universo antes o después en el tiempo. Otro de los fundamentos se basa en que en el principio la temperatura del Universo era muy elevada, con una densidad mayor y lo que se observa actualmente es que estas condiciones han cambiado.

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En los años 1968 y 1979 los astrofísicos Stephen Hawking, George F. R. Ellis y Roger Penrose de origen británico, publicaron artículo referente a los estudios que habían realizado referente a la teoría de la relatividad con la variedad de que incluían mediciones de tiempo y espacio. Estos estudios concluían que el espacio y el tiempo tuvieron su origen en la materia y la energía por consiguiente tuvieron un inicio finito.

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En apoyo a sustentar estas teorías el astrónomo Edwin Hubble, mediante diferentes observaciones concluyo que las galaxias se estaban separando, dando más soporte a la hipótesis del universo en expansión. La teoría de radiación de fondo cósmico de microondas también fue descubierta en el año 1964, esta teoría ya estaba sustentada por la teoría del Big bang antes de que se confirmara su existencia.

Para la sustentación de la Teoría del Big bang, muchos científicos han contribuido de manera significativa con el aporte de sus estudios. La teoría de la Relatividad de Albert Einsten fue el punto focal que dio pie o inicio a la conformación de la teoría del Big bang los científicos Alexander Friedman y George Lemaître, basaron la información de que el universo no estaba estático, sino que continuamente se movía, para argumentar esta información emplearon la teoría de la relatividad.

En base a esto Edwin Hubble encontró que existían otras galaxias que acompañaban a nuestra Vía Láctea, pero que se alejaban constantemente.

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El desarrollo de la teoría del Big bang utilizo diferentes observaciones y estudios donde se admitía la expansión continua del Universo, concluyendo que el inicio se debió a la expansión de un átomo primigenio, donde luego se constató que las nebulosas espirales que encontró Lemaître, son las galaxias que continuamente se separan las unas de las otras, y que Hubble observando las estrellas variables pudo medir las distancias que había entre esta.

La teoría del Big bang fue la más aceptada contra la segunda teoria desarrollada por Fred Hoyle en la cual se manejaba que el Universo estaba en un estado estacionario, donde el Universo no sufre ni cambios ni modificaciones, es el mismo desde el principio hasta el fin, pero George Gamow supo como defender su teoría del Big bang o Gran Explosión como él lo definió a la hora de presentar todas las observaciones que había obtenido y las obtenidas por otros científicos que también justificaban su teoría del Big  ban.

El físico nuclear Georges Gamow, de origen ruso, el cual hizo carrera en Estados Unidos, fue el primer investigador que planteo como bases cual era realmente el origen del Universo. En el año 1935 comenzó sus investigaciones basándose en estudios de las reacciones nucleares de una materia que no estuviera tan caliente ni densa, así como se encuentra el núcleo de las estrellas.

Luego que transcurrió la II Guerra Mundial junto con Ralph Alpher y Robert Herman continuo con sus investigaciones y se fijaron que el Universo al principio era un fluido que esta formado por protones, que se transformaron en hidrogeno y helio dentro de una proporción de un átomo de helio y ocho de hidrogeno que estando bajo una temperatura en el Universo de 5° Kelvin se produjeron reacciones nucleares, que promovieron la expansión y el enfriamiento del Universo.

A medida que ha transcurrido los años la teoría ha cobrado más fuerza donde se ha constatado que el universo ha estado en continua evolución partiendo donde al principio era muy caliente denso.

Con la predicción de la radiación de fondo de microondas se dio a conocer que la temperatura del Universo era de era 5 K, pero dos años después, se concluyó que era de 2.8 K, además, se establecía que el universo era un plasma en el cual estaba compuestos por electrones, fotones, protones y neutrones.

Debido al calor de este plasma los protones no se podían unir con los neutrones ni con ningún núcleo atómico; a medida que se fue enfriando el plasma se combinaron los núcleos atómicos lo que conllevo a la formación de los átomos de hidrogeno. Entonces comenzó el inicio de nuestro Universo hace ya un tiempo finito.

El objetivo que ahora persiguen los defensores de la teoría del Big bang, es conocer si el Universo seguirá expandiéndose, si algún día quedara inerte y colapsara, estas son las bases de la teoría del Big Crunch. En las ultimas observaciones se ha determinado que el universo no esta acelerando cada vez más su crecimiento.

Se cree que el universo pasó de opaco a transparente por medio de la acción que realizan los fotones.

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En diversos estudios astronómicos se ha verificado que la luz de las galaxias se desplaza hacia el extremo rojo del espectro, que es la frecuencia más baja de este espectro y la de menor energía, esto indica que las longitudes de onda de luz detectada son muy largas y que las galaxias se alejan a gran velocidad.

Hay cientificos que afirman que la Teoria del Big Bang lleva consigo una paradoja, ya que no justifican el hecho de que haya sido una gran explosión porque se produjo antes del surgimiento del espacio-tiempo y que el termino explosión tampoco seria el adecuado por que este no se propago fuera de si mismo.

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Tambien debe tomarse en cuenta que tres mediciones diferentes llegaron a la conclusión de que la edad del Universo es de 13.810 millones de años, estas estaban basadas en la observación de las supernovas, la variación de las temperaturas utilizando las escalas de la radiación de fondo y la correlación de las galaxias.

Antes de la expansión de las galaxias el Universo se encontraba lleno de una energía muy densa, con una intensa presión y temperatura. A medida que el cosmos se enfrió los nucleos y los electrones se unieron y formaron los átomos de hidrogeno y helio, Es cuando se da la radiación de fondo de microondas.

Según los últimos estudios realizados el Universo actual parece estar sujeto a una energía la cual abarca aproximadamente el 70% de la densidad de la energía reinante en el Universo y a esta la han llamado energía oscura. Esta energía es la que ha provocado la inminente expansión del Universo que se realiza a una gran velocidad y desplaza las galaxias a una gran distancia una de otras. Esta energía esta en proceso de estudios, pero se cree que esta energía oscura toma la forma de una constante cosmológica que se dan en la teoría de la relatividad.

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La paradoja antes descrita toma más fuerza cuando se constata que no hay ningún modelo físico que aporte información correcta con referencia los 10 – 33 segundos transcurridos en el principio del Universo y se cree que para resolver esta paradoja haría falta una teoría de gravedad cuántica que resuelva esta incógnita ya que utilizando la física no se ha podido llegar a una conclusión.

Cuanto duro el Big bang

Según las observaciones y todos los datos recopilados que obtuvieron los defensores de la teoria del Big bang el Universo se creo hace aproximadamente 13.810 millones de años proceso en el cual se inicio la evolución atravesando tres fases comprendidas como el Universo muy primigenio, el Universo primigenio y la formación estructural.

El Universo muy primigenio

A decir verdad, no existe una teoría que explique con exactitud que sucedía en esta etapa del Universo cuando se cree no existía absolutamente nada, todas las conjeturas son sumamente pobres hasta que se llega al momento de la Gran Explosión causada por las fluctuaciones se produce la inflación y se origina la explosión. Esa fracción de segundo cuando el universo maneja una gran cantidad de energía y un calentamiento desmesurado.

El Universo primigenio

Es cuando se da el inicio de del Universo, después de la Gran explosión se empezaron a formar los primeros fotones, neutrones, electrones y protones con los cuales se formaron los núcleos y luego los átomos, con esto se conformó el hidrogeno neutro por la radiación de fondo de microondas.

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Se produce lo que se conoce como el tiempo de Plank que lapso de tiempo que transcurre desde el momento 0 y 10-43 segundos, donde interactúan las fuerzas gravitatorias, electromagnéticas y la interacción nuclear, cuando culmina este lapso de tiempo se produce el nacimiento del Universo.

Formación de la estructura del Universo

En lo que se estipula un lapso de tiempo de 10 a 35 segundos después del Big bang, el universo comenzó a expandirse durante un periodo que se conoce como inflación del cosmos,  transcurrido 0,01 segundos del del Big bang.

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Se cree que la expansión del Universo aun no ha terminado esta comenzó hace 13.800 millones de años, luego de la gran explosión pasaron 200 años en los cuales se formaron nubes de gas de hidrogeno y helio las  que se formaron por medio de los átomos (provenientes del Big bang)  dieron inicio al nacimiento de las primeras estrellas que comenzaron a iluminar al universo pasando por una etapa de luz y esplendor, pasaron 1000 años luego del Big bang  y se conformaron las galaxias proceso que duro 8.000 millones de años, y hace 5.000 millones de años de nuestra era actual, es decir transcurridos 9.000 millones de años del Big bang se formó nuestro sistema solar y el planeta Tierra.

La Cosmología

La Cosmologia proviene de las palabras griegas “Kosmo” y “loguia” y se refieren al orden y a la ciencia del universo respectivamente. Este término se empezó a utilizar por las antiguas civilizaciones cuando comenzaron a realizar las observaciones de los movimientos que realizan los diferentes cuerpos celestes, y sin aparatos sofisticados predecían los movimientos de la luna, los diferentes eclipses, las estrellas y el sol su Astro Rey.

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Cuando se realizan estudios del Universo y estos incluyen teorías relacionadas con su origen, su estructura y sus sistemas astronómicos estamos hablando de la Cosmología o cosmogonía. Entre los procesos de la Cosmología que dieron origen al Big bang se encuentra la teoría inflacionaria, la cual da soluciones a los problemas que se presentan en el planteamiento de la Teoría que originalmente formulo Gamow, cuando incorporan los últimos progresos en la física de las partículas elementales.

La mayoría de los científicos que están encargados de la cosmología han fijado sus intereses en conocer la localización de la materia oscura, mientras que unos pocos que la gravedad y el plasma son los elementos principales para entender la evolución y la estructura del Universo.

Desde la antigüedad se manejaban las teorías de la cosmología, diferentes civilizaciones que manejaron la idea que la tierra era el centro del Universo y que a su alrededor giraban el sol, la luna, las estrellas y los otros planetas. Ideas que se sostuvieron hasta que el astrónomo Nicolás Copérnico formuló la teoría heliocéntrica del sistema solar.

En la actualidad la teoría del Big bang es aceptada por la mayoría de los cosmólogos que apoyan como la gran explosión que dio al origen del Universo.

Teoría del Big Crunch

La Teoria del Big Crunch o el Gran Colapso es una teoria que se basa en el fin del Universo donde se propone que el universo es cerrado no se seguirá expandiendo, sino que se frenara. Hasta que toda la materia que conforma el Universo se comprima con la particularidad del espacio – tiempo, luego se produciría el Big Crunch o gran Implosión que daría inicio nuevamente a un nuevo Big Bang y el inicio de un nuevo Universo, es decir un final y un nuevo comienzo del Universo que conocemos.

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Pero las últimas evidencias recabadas por medio de la observación de supernovas y el continuo monitoreo de la radiación de fondo de microondas se ha constatado que la expansión del Universo no se ha frenado por la gravedad sino que se sigue expandiendo a una gran velocidad.

Pero se ha evidenciado que la energía oscura, la cual se cree es la fuente de aceleración esta provocando la contracción de las galaxias. Lo que quizás provoque que en futuro debido a las altas temperaturas provoque la inhabitabilidad del universo, ya que se estima que las temperaturas se eleven en miles de grados.

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