No sabemos cómo ocurrió el Big Bang y los científicos están trabajando en eso. Puede ser que simplemente sucedió porque el tiempo y el espacio se formaron después del Big Bang, por lo que si el tiempo comienza después del Big Bang, eso significa que no debería haber nada antes del Big Bang. Simplemente sucedió o puede ser que vivamos en un multiverso donde nacen universos bebés cada segundo y así es como también se formó nuestro universo. No lo sabríamos con certeza.
Ahora vamos a los elementos
Nuestro mundo está hecho de elementos y combinaciones de elementos llamados compuestos. Un elemento es una sustancia pura hecha de átomos que son todos del mismo tipo. En la actualidad, se conocen 116 elementos, y solo alrededor de 90 de estos ocurren naturalmente.
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Elementos y la teoría del ‘Big Bang’
Durante la formación del universo hace unos 14 mil millones de años en el llamado ‘Big Bang’, solo se formaron los elementos más livianos: hidrógeno y helio junto con pequeñas cantidades de litio y berilio. A medida que la nube de polvo y gases cósmicos del Big Bang se enfrió, se formaron estrellas, que luego se agruparon para formar galaxias.
Los otros 86 elementos encontrados en la naturaleza se crearon en reacciones nucleares en estas estrellas y en enormes explosiones estelares conocidas como supernovas.
Cuando el núcleo de una estrella se queda sin hidrógeno, la estrella comienza a extinguirse. La estrella moribunda se expande en un gigante rojo, y esto ahora comienza a fabricar átomos de carbono fusionando átomos de helio.
Las estrellas más masivas comienzan una serie adicional de etapas de quema nuclear o reacción. Los elementos formados en estas etapas varían desde oxígeno hasta hierro.
Durante una supernova, la estrella libera grandes cantidades de energía, así como neutrones, lo que permite la producción de elementos más pesados que el hierro, como el uranio y el oro. En la explosión de supernova, todos estos elementos son expulsados al espacio.
Nuestro mundo está literalmente formado por elementos formados en lo profundo de los núcleos de estrellas que ahora están muertas. Como dijo el astrónomo británico Royal Sir Martin Rees, “Somos literalmente las cenizas de las estrellas muertas hace mucho tiempo”. Cuando compras un globo de fiesta que flota en el aire, se llena de gas helio, la mayoría de los cuales se creó cuando el universo tenía solo 3 años. minutos de edad!
Ejemplos de fabricación de elementos (nucleogénesis) en reacciones de combustión de helio:
- 3 átomos de helio fusionándose para dar un átomo de carbono: 3 @ 4He → 12C
- átomo de carbono + átomo de helio que se fusiona para dar un átomo de oxígeno: 12C + 4He → 16O
- átomo de oxígeno + átomo de helio que se fusiona para dar un átomo de neón: 16O + 4He → 20Ne
- átomo de neón + átomo de helio que se fusiona para dar un átomo de magnesio: 20Ne + 4He → 24Mg
Elementos hechos por el hombre
Solo 90 de los 116 elementos conocidos ocurren naturalmente, entonces, ¿de dónde vienen los otros 26?
La respuesta se encuentra en el desarrollo de plantas y máquinas de energía nuclear conocidas como aceleradores de partículas:
- Los científicos descubrieron que, al permitir que los neutrones rápidos colisionen con el isótopo común de uranio conocido como U-238 en un reactor nuclear, se formó el ‘nuevo’ elemento plutonio.
- Al romper átomos juntos en máquinas conocidas como aceleradores de partículas, se descubrió que se podían hacer nuevos elementos. Por ejemplo, bombardear átomos del elemento curio con átomos de neón hecho elemento 106 – seaborgium.