Vivimos en un universo cuyo tamaño depende de la propia definición de universo. Esta fascinante travesía por el cosmos comienza con la astrofísica Katie Mack, quien en su libro sobre el fin del universo nos inspira a explorar el inicio, expansión y futuro del mismo. En esta reflexión, descubrimos que todo lo que conocemos, incluido el propio tiempo y espacio, eventualmente dejará de existir, sin posibilidad de un segundo acto, lo que motiva aún más nuestra curiosidad por entender nuestro origen.
El interés común por el vasto y extraño universo puede fortalecer los lazos de amistad, como vemos en la creación de un podcast sobre la historia del cosmos, que nació de tal conexión. Este aprendizaje nos lleva a descubrir el Big Bang, el evento catastrófico que nos dio origen, enseñándonos que somos producto tanto de polvo de estrellas como de la materia creada en ese instante inicial.
A lo largo de los años, los científicos han formulado preguntas sobre la existencia del universo, preguntas que si bien tienen similitudes con las fundamentales en otras disciplinas, aún carecen de respuestas claras en astrofísica. Un ejemplo intrigante es el concepto de antimateria y su relación con la materia. Según la teoría, el universo debería haberse aniquilado en radiación debido a la paridad entre materia y antimateria, pero ello no ocurrió.
El misterio del predominio de la materia sobre la antimateria, un desequilibrio aún sin explicación, nos lleva a explorar los eventos cruciales en los primeros momentos del universo. Aquí encontramos que el Big Bang no fue una explosión, sino un estado inicial sumamente caliente y denso que ha estado expandiéndose y enfriándose con el tiempo.
La expansión del cosmos se evidencia en el alejamiento de las galaxias distantes entre sí, incrementando el espacio vacío. La teoría del Big Bang sugiere que el universo comenzó extremadamente caliente y denso, lo cual ha sido confirmado mediante la observación de la luz primordial. Al observar objetos distantes en el espacio, estamos mirando hacia atrás en el tiempo, viendo el universo en su fase temprana, caliente y densa.
La estructura del universo observable hoy está determinada por la distancia que la luz ha viajado desde el principio del tiempo. Aunque el cosmos podría ser infinitamente grande, no tenemos evidencia de un borde finito o un límite observable. Este entendimiento desafía la teoría de una singularidad inicial, sugiriendo que podría no haber sido el comienzo absoluto del universo.
La teoría de la inflación cósmica, que propone una expansión extremadamente rápida que precedió la expansión regular, ayuda a explicar la uniformidad observada en el cosmos. Esta expansión inicial extraordinariamente rápida sugiere un inicio más uniforme de lo esperado, sin una singularidad, llevando a la impresionante uniformidad del «muro de fuego» cósmico. La expansión del universo no es fija, varía según la distancia entre los puntos, permitiendo que algunos puntos se alejen más rápido que la luz misma, debido a la expansión del espacio.
Este fenómeno implica que partes del universo que vemos se están alejando de nosotros a velocidades superiores a la de la luz. La teoría de la inflación cósmica también sugiere que el universo temprano se expandió rápidamente, resultando en una uniformidad a gran escala en el cosmos. Durante esta inflación, las partes del universo se expandieron rápidamente, creando la base para la uniformidad de la luz de fondo cósmica que observamos en todas direcciones.
Aunque la inflación cósmica es solo una teoría, nos ayudaría a entender la uniformidad observada en el cosmos tras su periodo caliente y denso. Si esta inflación ocurrió, duró un tiempo increíblemente corto pero resultó en una expansión masiva del universo.
Posterior a la inflación, el cosmos experimentó una era de quarks y gluones, fundamental para comprender las fuerzas nucleares y electromagnéticas. Durante la nucleosíntesis del Big Bang, el universo tenía la temperatura y presión de un núcleo estelar, permitiendo la conversión del hidrógeno en helio y otros elementos. Los átomos de hidrógeno que componen nuestro cuerpo se formaron en los primeros minutos del universo, indicando que somos, en gran medida, producto de esa explosión primordial.
Los protones que forman nuestros cuerpos, nacidos en el Big Bang, podrían existir por trillones de años, demostrando la durabilidad extrema del material primordial.
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