Cuando miramos al cielo estrellado en una noche despejada, no podemos evitar preguntarnos: ¿De dónde vino todo? ¿Cómo comenzó todo? ¿Cuál es el origen del universo? Los cosmólogos modernos intentan responder esta pregunta con la teoría del Big Bang.
Antes del Big Bang, no había tiempo ni espacio. El Big Bang marcó el origen del universo, el comienzo de su expansión desde una singularidad (o algo parecido a una singularidad), un punto único que era infinitamente pequeño, infinitamente caliente e infinitamente denso.
Desde el Big Bang, el universo ha pasado por varias épocas distinguidas por el comportamiento de las fuerzas y partículas fundamentales del universo.
Era de Planck
Aunque los físicos tienen una comprensión decente de las primeras etapas del origen del universo, las fracciones inmediatas de un segundo después del Big Bang, conocido como la Era de Planck , no se comprenden bien. Desde el momento de la expansión inicial hasta [matemáticas] 10 ^ {- 43} [/ matemáticas]
segundos después, los cosmólogos sospechan que las cuatro fuerzas fundamentales que trabajan en el universo hoy (fuerte, débil, electromagnetismo y gravedad) se combinaron en una sola fuerza unificada.
Era de la Gran Unificación
La Gran Era de Unificación siguió a la Era de Planck, teniendo lugar entre [matemáticas] 10 ^ {- 43} [/ matemáticas] segundos y [matemáticas] 10 ^ {- 35} [/ matemáticas] segundos.
La era comenzó con la separación de la gravedad de las otras tres fuerzas y terminó con la separación de la fuerza fuerte de la fuerza electrodébil.
Era de electrodos
Al comienzo de la era de electrodébil ([matemáticas] 10 ^ {- 35} a 10 ^ {- 10}) [/ matemáticas]
segundos), la fuerte fuerza se desacopla de la fuerza de electrodepósito, liberando una tremenda cantidad de energía y desencadenando una expansión rápida y repentina conocida como inflación . A medida que el espacio se expandió más rápidamente que la velocidad de la luz, las interacciones extremadamente enérgicas crearon partículas elementales como fotones, gluones y quarks. La era terminó con la separación del electromagnetismo de la fuerza débil.
Era de partículas elementales
Entre [matemáticas] 10 ^ {- 10} [/ matemáticas]
segundos y 0.001 segundo, la Era de Partículas Elementales , una “sopa de partículas” llenó el universo. Quarks y antiquarks, electrones y positrones, y otras partículas y antipartículas intercambiaron continuamente masa por energía a través de colisiones de materia-antimateria. A medida que el universo se enfrió, la temperatura bajó demasiado para recrear pares de partículas a partir de fotones y las partículas continuaron aniquilándose sin ser reemplazadas. Una ligera asimetría entre la cantidad (o posiblemente el comportamiento) de la materia y la antimateria permitió que la materia dominara y se convirtiera en el ingrediente principal del universo. La temperatura más fría también permitió que la fuerza nuclear fuerte uniera quarks para formar protones y neutrones.
Era de la nucleosíntesis
La fusión continuó en la Era de la Nucleosíntesis (0.001 segundos – 3 minutos), cuando los protones y los neutrones se combinaron en los primeros núcleos atómicos, hidrógeno, algunos de los cuales se fusionaron aún más en helio y litio. El enfriamiento continuó y pronto las temperaturas bajaron demasiado para que la fusión continuara en la Era de los Núcleos (3 minutos – 380,000 años). La nucleosíntesis de Big Bang había dejado el universo con aproximadamente el 75% de núcleos de hidrógeno, el 25% de núcleos de helio y pequeñas cantidades de núcleos de litio y deuterio. El plasma de núcleos cargados positivamente y electrones libres cargados negativamente llenó el universo, atrapando fotones en su medio.
Era de los átomos
Fondo cósmico de microondas, radiación reliquia desde el nacimiento del universo.
Equipo de ciencia de NASA / WMAP
La Era de los átomos (380,000 años – 1 billón de años más o menos) comenzó cuando el universo finalmente se enfrió y se expandió lo suficiente como para que los núcleos capturaran electrones libres, formando átomos neutros completamente desarrollados. Los fotones atrapados anteriormente finalmente podían moverse libremente por el espacio, y el universo se volvió transparente por primera vez. Estos fotones han estado pasando por el espacio desde entonces, formando el fondo cósmico de microondas. La expansión desde el origen del universo ha desplazado al rojo los fotones inicialmente energéticos a las longitudes de onda de microondas. El CMB también marca el punto más alejado en el tiempo que podemos observar: el tiempo anterior a veces se conoce como la edad oscura .
Las diferencias de densidad observadas en el CMB proporcionaron las semillas para la formación de galaxias. Las primeras galaxias se formaron cuando el universo tenía aproximadamente mil millones de años y anunció la actual Era de las Galaxias .
¿No es alucinante?
Espero haber aclarado la pregunta.
Gracias
PC: Google Images, Sky And Telescope.