👩🏻‍🔬 😞 💼 Dos big bangs 🆒 😮 🎴

Cuando los científicos hablan del Big Bang, se refieren a dos posibilidades. Pero solo uno de ellos es correcto.

Estas teorías se basan en la hipótesis de que toda la materia del universo fue creada en un Big Bang en un momento determinado en el pasado distante
: Fred Goyle

Si piensas en el comienzo del Universo desde un punto de vista científico, hay una teoría que describe todo lo que vemos mejor que otros: la teoría del Big Bang. Pero no todos están de acuerdo con lo que significa exactamente el Big Bang.

Más precisamente, algunas declaraciones nuevas sugieren que puede no haber Big Bang. ¿Tienen derecho a la vida? ¿Y qué significa eso?

Para entender esto, regresemos 100 años cuando decidimos examinar por primera vez cierta clase de objetos celestes: una espiral opaca y una nebulosa elíptica.

Hoy es fácil mirar estos objetos y decir: "¡Ah, entonces estas son galaxias!" Pero hace cien años no estaba tan claro. Nuestros telescopios eran demasiado malos para distinguir en estos objetos las estrellas individuales en las que consistían y, por lo tanto, se los consideraba simplemente una especie de nebulosa. Pero tenían algo muy extraño: la velocidad.

Verá, cada elemento tiene su propio espectro característico, un conjunto de líneas que absorbe o emite, y este espectro se fija en longitudes de onda específicas. El hidrógeno, por ejemplo, siempre emite líneas a 656, 486, 434 y 410 nm, cada una de las cuales está asociada con una transición de energía atómica. Y en estas espirales y nebulosas elípticas, aparecieron todas las líneas de absorción, pero se desplazaron fuertemente de las ordinarias.

¿La explicación más simple? No nuevos tipos de elementos o leyes de la física. Es solo que estos objetos se movían rápidamente hacia nosotros o desde nosotros. Del mismo modo que un sonido, por ejemplo, la sirena de un coche de policía, cambia su altura, dependiendo de si se mueve de nosotros o de nosotros, así un objeto distante cambiará la longitud de onda de la luz dependiendo de si se mueve de nosotros o de nosotros.

Si se mueve hacia nosotros, la luz se desplaza hacia el extremo azul del espectro. Si de nosotros - a rojo. A principios del siglo XX, Vesto Melvin Slifer descubrió que la gran mayoría de los objetos en espiral tenían la luz desplazada hacia el espectro rojo, ¡tanto que se movían más rápido que todos los objetos conocidos en el Universo!

Pero solo en la década de 1920, la gente comenzó a recolectar piezas de este rompecabezas. Edwin Hubble, el famoso telescopio que lleva su nombre, observó bengalas en estas espirales en busca de supernovas. Para su sorpresa, mientras observaba a Andrómeda, descubrió el primero, luego el segundo y luego el tercero. ¡Y luego vio el cuarto en el mismo lugar donde estaba el primero! Inmediatamente se dio cuenta de que no era una supernova, sino una estrella variable. Y gracias a la comprensión de la naturaleza de las estrellas variables, pudo calcular la distancia al objeto y descubrió que estaba fuera de nuestra galaxia.

Por supuesto, cuando se dio cuenta de que las estrellas estaban contenidas en objetos espirales, no se detuvo allí. Comenzó a medir distancias a docenas de otras galaxias y, combinando los datos con los datos de velocidad de Slifer, encontró algo notable: en promedio, cuanto más lejos estaba una galaxia de nosotros, más rápido se alejaba de nosotros.

Y así nació el Universo en expansión.

En el marco de la relatividad general, el espacio-tiempo, lleno de materia o radiación en diferentes lugares, y con nosotros es solo eso, no es particularmente bueno para permanecer estático. Se expande o contrae, dependiendo del contenido de energía. Hoy, nuestro universo se está expandiendo, pasando de un estado más denso en el pasado.

También significa que, dado que la energía de la luz (radiación) depende de su longitud de onda, si el Universo solía ser más pequeño, entonces era más caliente y las energías en él eran más altas.

Pero, ¿y si lo extrapolamos nuevamente? Imagine que el Universo es lo que es, pero lo haremos más pequeño y más caliente en el pasado. ¿Cómo sería todo si volviéramos lo suficientemente lejos?

Al final, puedes llegar a un estado tan caliente y denso que los átomos no pueden formarse; En todas partes habrá plasma ionizado caliente.

Incluso antes, los núcleos atómicos no podrán formarse; los protones y los neutrones se separarán y crearán un mar de partículas libres sin ninguna otra sustancia que no sea hidrógeno.
Antes de esto, la materia y la antimateria se crean espontáneamente en pares, creando todas las partículas conocidas (y posiblemente aún no abiertas) en el Universo.

Y finalmente, si vamos aún más lejos en el pasado, donde todo era arbitrariamente, y posiblemente infinitamente caliente y denso, llegamos a una singularidad: un lugar donde todo el tiempo, el espacio y la energía se concentran en un punto. Y esta idea de que todo proviene de un "huevo cósmico", de un "átomo primordial" o de un "estado arbitrariamente caliente y denso" y se conoce hoy bajo el nombre de Big Bang.

Esa fue solo la definición original del Big Bang. Desde que se expresó esta idea, hemos aprendido mucho sobre el Universo. Específicamente, aprendimos que además de la materia y la radiación, el Universo también contiene energía inherente al espacio mismo, o energía oscura, o una constante cosmológica, o energía de vacío (estos son sinónimos).

Ahora es relativamente pequeño, pero en las primeras etapas era poco realista.

Exactamente así: antes de la era del dominio de la materia y la radiación en el Universo, prevalecía la energía inherente al espacio mismo. Esta teoría se propuso por primera vez en la década de 1970-1980, y fue confirmada por observaciones a principios de la década de 1990. Estamos hablando de la inflación cosmológica (o del Universo inflacionario): sobre el momento en que no importaba la radiación en el Universo, sino la energía inherente al espacio mismo.

Y el Universo, en el que prevalece la energía del vacío, o la inflación, no se desarrolla como el Universo con el predominio de la materia o la radiación.

Puede parecer que difieren en cosas pequeñas, pero al mismo tiempo se expanden a una velocidad dada, comenzando desde algún punto. ¿Pero es así? Miremos al principio.

Las líneas azules y rojas son el escenario tradicional del Big Bang, donde todo comienza en t = 0, incluido el espacio-tiempo. Pero en el caso de la inflación (amarillo) no alcanzamos la singularidad. En cambio, podemos ir a un tamaño arbitrariamente pequeño en el pasado, y el tiempo vuelve al infinito.

El universo, donde predomina la materia o la radiación, emerge de una singularidad, en el momento en que el espacio y el tiempo aparecen por primera vez, y en el universo inflacionario ese momento no existe.

En otras palabras, el punto desde el cual, según nuestras ideas, apareció el espacio y el tiempo, no tiene que ser parte del Big Bang, incluso si hay una fase inflacionaria al comienzo del Universo.

Cuando los especialistas en cosmología, una división de astrofísica involucrada en el nacimiento y la evolución del Universo, hablan sobre el Big Bang, significan una de dos
cosas : el estado caliente, denso y en expansión del cual surgió el Universo observable, que se expandió, enfrió y dio origen a elementos, átomos, estrellas, moléculas, planetas y nosotros.
La singularidad original que representa el nacimiento del espacio y el tiempo

El problema es que si en la década de 1960 estas explicaciones eran intercambiables, entonces ahora no es así.

La primera explicación, un estado caliente, denso y en expansión, todavía tiene sentido en el papel del Big Bang, pero la segunda ya no está allí. Sobre la cuestión de dónde vino el espacio y el tiempo, todavía hay debate en ambos lados, y este trabajo reciente es solo una gota en el océano de estas disputas.

Lo principal que debe entenderse a partir de esto es el Big Bang, aunque es de donde proviene todo lo que vemos en el Universo, pero no es su comienzo. Podemos regresar, hasta que esta explicación tenga sentido, al Universo inflacionario, y tenemos suficientes razones para discutir y discutir el refinamiento de lo que esto significa exactamente para comenzar todo lo que sabemos.

¿Pero hubo una gran explosión? Según la primera definición, sí, por supuesto. Y si usa el segundo, es mejor repensar el término utilizado. Incluso si no eres el único en usarlo, ¿lo estás haciendo bien?

Dos big bangs

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