El Big Bang y algunos de sus misterios

 

“El Big Bang es una idea, no un momento en el tiempo”, dice Jan Tauber, del Proyecto Planck, en un video que la Agencia Europea del Espacio ha colgado en Youtube hace pocos días y en el que algunos destacados miembros de la comunidad científica internacional reflexionan brevemente sobre el estado actual de los estudios relacionados con la Gran Explosión.

Al contrario de lo que se suele pensar, el Big Bang no debe concebirse como un fenómeno acaecido en el tiempo y en el espacio, sino como un modelo teórico que permite explicar ciertos hechos observados y elaborar líneas de desarrollo que se ajusten a tales observaciones: permite “crear una historia”, como dice François Bouchet, del Instituto Astrofísico de París.

Esa historia cuenta, a día de hoy, cómo nuestro universo se expande a partir de un estado primordial muchísimo más denso y caliente cuyo modelo nos retrotrae unos 13.700 millones de años.

Sin embargo, esta imagen de un universo inflacionario puede provocar ciertos malentendidos. Uno de ellos, por ejemplo, es comprender qué significa realmente que el universo se expande.

No se trata sólo de la materia en sí, como las galaxias que se alejan unas de otras, sino del espacio-tiempo que es el tejido de que está hecho este universo, como si de una fibra moldeable se tratase.

Así que no son las galaxias las que se alejan, sino que el espacio que media entre ellas se agranda. Lo más sencillo es imaginar la superficie de un globo elástico en el que dibujásemos unos puntos a modo de objetos cósmicos. Según se estira la superficie, tales puntos se alejan unos de otros, aunque en realidad ellos no están haciendo nada por separarse.

Y esto nos lleva a otras cuestiones.

Para que algo se pueda expandir, necesita de un medio por el que esparcirse. Pero, si el Big Bang es el origen del espacio, y del tiempo, ¿hacia qué “no espacio” se expande el universo y cómo es posible? Y si realmente alguien es capaz de explicar esto, ¿cómo se puede concebir un límite del universo, una barrera “física” entre el espacio mensurable y aquello que, por definición, en tanto que no es espacio, no puede ser cuantificado y, por tanto, no puede tener límites? No tiene sentido hablar un “exterior”, pues tal concepto obliga a idear espacio donde éste aún no se ha extendido, si nos atenemos a la idea de Big Bang.

Hay quienes han pensado en la idea de una o más dimensiones desconocidas por las que se propagaría nuestro mundo limitado a tres dimensiones espaciales y una temporal. Es el caso de la teoría de cuerdas y sus variantes, que hablan de once dimensiones e incluso más.

Sin embargo, la teoría de la relatividad es lo suficientemente extraña a eso que denominamos “sentido común” para afirmar que no es necesaria ninguna otra dimensión, pues el espacio descrito por las ecuaciones de Einstein puede expandirse, encogerse y curvarse sin necesidad de comodines.

En este sentido, ni siquiera hace falta un centro del que proceda todo, que es lo que solemos imaginar cuando pensamos en términos de explosiones. La clave para no perderse demasiado es pensar que el Big Bang no se refiere a una explosión “en” el espacio en un tiempo dado, pues aún no existía tales dimensiones, sino que conviene comprender que es la explosión “del” espacio-tiempo. Si se piensa, esto implica que el Big Bang ocurrió en todas partes. No hay centro cuando no hay exteriores.

Y es por ello que la radiación del fondo de microondas está por todos lados. Esta radiación es el eco de la Gran Explosión, su huella.

A principios de 2013, se pudo elaborar un mapa de la misma a partir de los datos del satélite Planck, mostrándonos cómo era el universo 380.000 años después del Big Bang, un tiempo muy cercano al gran evento si pensamos en la edad del cosmos.

El fondo de microondas y las observaciones de un universo en expansión son los datos fundamentales para hablar del Big Bang. Pero hay más misterios que soluciones.

Por ejemplo, la expansión debería haberse desarrollado de manera uniforme en todas las direcciones y, sin embargo, el mapa del Planck señala una mayor concentración de radiación cósmica en una de sus mitades, además de un punto frío que nadie parece terminar de entender.

Como dice Albert De Roeck, del CERN, al final del video de la ESA, también hay que barajar la idea de que el cerebro humano sea incapaz de captar lo que realmente está detrás de todo.
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[Este artículo fue escrito como colaboración para Alponiente.com]