Antes del comienzo, no había nada. Ni siquiera tiempo y espacio. El primero, no es una corriente que fluya eternamente, desde siempre en el pasado hasta siempre en el futuro. Su transcurrir está íntimamente ligado al espacio y, por tanto, a la materia y a la gravedad. Por eso, no podemos hablar de qué ocurrió antes del Big Bang, ya que el propio tiempo no existía. Ahora, como es obvio, antes de que hubiera espacio, nada podía existir porque no había ningún lugar donde pudiera estar. Nuestro bello pero complicado universo probablemente se generó no sólo desde la nada, sino también desde ningún sitio. Pero ¿cómo y por qué pudo haber sido así? Simple, no hay respuestas a esas interrogantes. La ciencia no puede responder a la pregunta de por qué nació el universo ni por qué la «nada» original no se quedó como estaba. Tan sólo filósofos y teólogos ofrecen posibles respuestas, aunque probablemente nunca puedan ser comprobadas ni desmentidas. Todo lo que sabemos es que algo sucedió. Ahora bien, desde lo que sucedió adelante es sobre lo que vamos a escribir en las siguientes secciones de este capítulo sobre el universo primitivo y su posterior evolución.
Los físicos teóricos para llegar a las conclusiones que expondremos aquí, no sólo hacen uso de las evidencias observacionales y experimentales, si no que también de la aplicación intensiva de la computación. Por consiguiente, invito a los lectores a imaginarnos que nos encontramos trabajando con un poderoso computador que lo hemos configurado con un programa de aplicaciones en el cual se encuentran incluidas todas las leyes de la física tal como hoy las conocemos. Pero además, ese programa contiene el modelo estándar de quarks, leptones y gluones junto con algunos valores paramétricos obtenidos experimentalmente, como las masas de los quarks y los leptones y las fuerzas de interacción de los gluones. Utilizando esos datos, con el computador podemos calcular las propiedades de las partículas hadrónicas, determinar cómo se dispersan entre ellas y elaborar luego un modelo de núcleos y átomos.
También el programa que hemos configurado contiene las ecuaciones de Einstein. Lo primeros cálculos que realizamos con el computador nos otorgan la conclusión de que existen tres espacios homogéneos e isotrópicos que podrían describir todo el universo: las cosmologías de FRW. Pero hemos de decirle al computador cuál de esas tres cosmologías de FRW se aplica a nuestro universo. Por ejemplo, le diremos que el parámetro cósmico W = 1/10, que se corresponde con la cosmología de FRW abierta. Si la densidad total de materia es un poco mayor o menor que este valor, nuestra computadora nos informa de que los cálculos sobre el universo primitivo no se modifican espectacularmente.
Pero, además, se encuentran insertas en el programa que hemos configurado las leyes de la termodinámica y de la mecánica estadística. El siguiente paso, es el de señalarle al computador que, por lo que se refiere a los primeros tiempos de su historia, puede considerar el universo como un gas homogéneo de partículas cuánticas regidas por las leyes de la mecánica estadística. Es una simplificación enorme que permite un inmenso ahorro de tiempo de computación. En ese proceso, las estimaciones que desarrolla el computador concluyen que ese gas está en un equilibrio aproximado y por tanto lo único que necesita saber para realizar los cálculos es la temperatura del gas, la entropía específica de las diversas partículas cuánticas, las leyes de conservación para las interacciones de las partículas cuánticas y sus masas. Introducidos estos datos estaremos ya en condiciones de continuar.
La computación, debido a su capacidad para manejar esta compleja información, le permite a los físicos teóricos abrir, como en época anterior el telescopio de Galileo, una nueva ventana a la realidad. No es sólo una herramienta útil porque nos da un modelo cuantitativo del universo, sino también porque nos proporciona una imagen visual sencilla que nos ayuda a interpretar sus consecuencias, sobre todo en lo referente al período del Big Bang. No imaginemos el Big Bang como una explosión que nace en un punto del espacio y se expande hacia el exterior. Una forma mejor de imaginarlo es suponer que el espacio del universo está cerrado y es sólo la superficie bidimensional de una esfera. En la superficie de esa esfera se halla el gas homogéneo de partículas cuánticas, a una temperatura definida, que interactúa según las leyes de la mecánica estadística. La expansión o contracción del universo se concibe como la expansión o contracción de la esfera. Cuando la esfera se contrae en el tiempo, el gas de su superficie se calienta, y si se expande se enfría. Por supuesto, si suponemos que el universo es abierto y no la superficie cerrada de una esfera, tendríamos que imaginar una superficie infinita. Pero el punto básico es que el Big Bang es espacialmente homogéneo, e isotópico: sucede en todas partes a la vez, por todo el universo. No hay nada «exterior» al universo, donde podamos sentarnos tranquilamente y observar la evolución del mismo.
Ya estamos listos para que el computador procese los datos que hemos ingresado y, con ello, determine las propiedades del universo en su evolución en el tiempo. Podemos examinar los resultados que nos aporte desplegados en pantallas o gráficos, a nuestro criterio, y examinar con detalle lo que pasa. Pronto comprobamos que los datos más interesantes que nos da el computador son los de los primeros momentos, medidos en minutos, segundos y microsegundos. Esto se debe a que, en aquellos primerísimos tiempos, la temperatura del gas de fotones se había elevado lo suficiente para que interactuase de forma significativa con la materia. Tras esos primerísimos tiempos calientes iniciales, durante los miles de millones de años transcurridos hasta el día de hoy, no pasa gran cosa, desde el punto de vista de la física microscópica de partículas cuánticas. Durante los períodos posteriores, se van formando las trascendentales estructuras macroscópicas (galaxias, estrellas, planetas y vida) a partir del gas que nos hemos dado como base de la simulación computacional y que podemos denominar como primordial.
2007-03-26 13:04:01
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answer #1
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answered by Anonymous
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De acuerdo con una teoria, antes del Big Bang toda la materia se encontraba concentrada en un punto muy pequeño, entonces a nivel cuantico la materia es impredecible por lo que de repente ocurrió la explosión por esa misma impredecibilidad, o sea de la nada, nada más porque si.
Esta impredicibilidad es muy aceptada ya que se ha demostrado que esa es una de las caracteristicas de la materia a nivel cuantico.
2007-03-26 18:23:42
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answer #4
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answered by aleks03 3
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