TEORÍA DEL BIG BANG. GRANDES INDICIOS QUE CONFIRMAN QUE EL UNIVERSO PUDO EMPEZAR CON UNA EXPLOSIÓN

       La Teoría del Big Bang, también llamada "Gran explosión", es el modelo cosmológico predominante para los períodos conocidos más antiguos del Universo y su posterior evolución a gran escala.

       Actualmente, el modelo del Big Bang como teoría del origen del Universo está aceptado por la mayoría de los cosmólogos, porque hay indicios sustanciales que permiten pensar que es correcto. 

LA TEORÍA DEL BIG BANG

       Se afirma que el Universo estaba en un estado de muy alta densidad y temperatura y luego se expandió. Se suele describir al Big Bang, como el instante en el que una bola concentrada de energía estalló, convirtiéndose en materia y expandiéndose a enorme velocidad.

Se postula que esto sucedió hace unos 15.000 millones de años, y que en ese momento la temperatura alcanzó valores gigantescos: 1028 grados de temperatura y tal vez 10.000 millones de grados (1010 grados) tan sólo unos minutos más tarde.

Hay qué saber que en el borde de una temperatura de 1032 grados, todo tipo de fórmulas y definiciones de la física actual deja de tener sentido. Por lo cual, nada se puede afirmar con certeza matemática acerca de ese momento cero del Universo. El volumen del cosmos era mínimo y la densidad tendía al infinito.

Si se acepta que a partir de esta situación, el Universo empezó a expandirse y a enfriarse, podemos hablar de que en ese instante se produjo el comienzo del Universo actual.

INDICIOS CIENTÍFICOS PARA ACEPTAR SU VALIDEZ

Un primer argumento para pensar que la Teoría del Big Bang es correcta, se basa en el hecho comprobado de que las galaxias se están alejando unas de otras. Actualmente, todo parece indicar que el Universo -incluido el espacio entre galaxias- se está expandiendo a una velocidad creciente, a decenas de miles de kilómetros por segundo.

Esta afirmación se basa en que se ha verificado repetidas veces que la luz de las galaxias se desplaza hacia el extremo rojo del espectro, lo que indica que las longitudes de ondas de la luz detectada son más largas; este corrimiento hacia el rojo, que se denomina 'efecto doppler', indica que las galaxias se alejan de nosotros y que lo hacen a velocidades cada vez más grandes.

El alejamiento de las galaxias fue descubierto por primera vez en el año 1929, por Edwin Hubble. Nunca se ha visto ningún desplazamiento hacia el azul en las galaxias más distantes.

Este descubrimiento -la expansión del Universo-, produjo la revolución intelectual más importante del siglo XX e implica que, a medida que se produce la fuga de las galaxias, el Universo queda más vacío y; por lo tanto, se enfría.

La temperatura actual del cosmos es de unos tres grados absolutos (3ºK), es decir, 270 grados Celsius bajo cero. El enfriamiento avanza desde que comenzó la expansión del Universo.

Un segundo argumento en apoyo de la Teoría del Big Bang, es la cantidad de hidrógeno y de helio presente en el cosmos.

La Teoría del Big Bang afirma que en el comienzo de todo, debido al enorme calor -con temperaturas de 1032 grados-, los núcleos de hidrógeno chocaban entre sí a velocidades tan grandes que empezaron a fusionarse de dos en dos y a formar núcleos de helio. En base a este postulado, la teoría predice que en el Universo la proporción de hidrógeno comparada con la de helio, debe ser de 3 a 1.

Los resultados observacionales, confirman que efectivamente, en el Universo hay un 25% de helio frente al 75% de hidrógeno.

Un tercer argumento en apoyo de la Teoría del Big Bang, es algo más complicado y largo de explicar; se refiere a la radiación fósil (de fotones) o radiación de fondo en el Universo. Este descubrimiento ha sido la confirmación científica más espectacular de la Teoría del Big Bang.

Todos los cuerpos calientes, irradian. Mientras más calientes están, más irradian. Los cuerpos muy calientes emiten una radiación de onda más corta, por lo que se ven de color azul y violeta. A medida que se van enfriando, la onda de radiación se va haciendo más larga y el color percibido va cambiando del azul al verde, amarillo, naranja, rojo, hasta llegar al infrarrojo. Esta luz emitida por un cuerpo caliente se denomina 'luz térmica'.

Poco después del Big Bang, cuando el Universo primitivo estaba a temperaturas de millones de grados Kelvin, la agitación térmica hacía que la materia estuviera totalmente disociada; los electrones no conseguían unirse a los protones y formar átomos. La materia tenía la forma de plasma eléctrico opaco a la luz, pues no se generaban fotones. Ese Universo estaba absolutamente oscuro. Sin embargo, empezó a expandirse.

El Universo inicial estaba completamente desorganizado. No poseía galaxias, ni estrellas, ni moléculas, ni átomos, ni siquiera núcleos de átomos. Sólo era un caldo de materia informe, a una temperatura de miles de millones de grados.

Cuando habían pasado unos 380.000 años después del Big Bang, el Universo había experimentado una expansión que, a su vez, había producido un fuerte enfriamiento.

Cuando la temperatura bajó a menos de 3.000ºK, la interacción electromagnética ya fue capaz de que los electrones empezaran a ligarse con los protones. Se generaron átomos de hidrógeno y de helio, los fotones pudieron escapar y así fue como el Universo se hizo transparente a la luz.

A una temperatura inicial tan elevada, los procesos físicos se aceleraron de forma increíble. Ocurrieron más procesos en un segundo, que los que ocurren en millones de años en un mundo más frío.

El físico y astrónomo ucraniano George Gamow (1904-1968), hizo el siguiente razonamiento: si el Universo actual presenta una imagen de enfriamiento debido a la expansión, significa que en un principio era muy caliente y; por lo tanto, emitía radiación.

Gamow, supuso que la expansión del espacio había alargado la longitud de onda de los fotones primordiales. Sus cálculos le llevaron a deducir que la temperatura de la radiación original, se había reducido ya a unos 8º K (8º por encima del cero absoluto).

En 1948, predijo que tenía que existir una huella de esta primitiva radiación y que ésta sería de una longitud de onda milimétrica; es decir, debían de ser microondas. Nadie tomó en serio esta predicción y se pensó que sería una extravagancia intentar captar el eco del Big Bang.

Nuestro ojo es sensible a fotones de algo menos de una milésima de milímetro. Por lo cual, si la huella de la radiación primitiva tiene una longitud de onda algo mayor que un milímetro, es invisible a nuestros ojos. En esos años no había instrumentos para detectar ondas de esa longitud.

Arno Penzias, físico nacido en Munich en 1933, trabajaba con Robert Wilson en los Laboratorios Bell en 1964; experimentando con una antena de 6 metros, supersensible, destinada a detectar ondas de radio reflejadas por sondas.

Para medir estas ondas de radio, era necesario suprimir cualquier tipo de interferencias que pudieran producirse en el entorno de la antena. Consiguieron eliminar los efectos de radares y de emisoras de radio. Incluso suprimieron las interferencias producidas por la propia antena, enfriándola con helio líquido a -269º C (4º Kelvin), muy próximo al cero absoluto.

Después de todas esas precauciones, seguían detectando una fuente de ruido que no podían explicar. Inicialmente pensaron que eran pájaros que se habían instalado en la antena o que era otro tipo de suciedad de la misma. A pesar de limpiarla cuidadosamente y de afinar la recepción, el ruido continuaba. Era un ruido que persistía día y noche y que procedía de todos lados, cualquiera que fuera el lugar del cielo hacia donde orientaran la antena.

Ambos sacaron la conclusión de que el ruido venía desde más allá de nuestra propia galaxia, existiendo la posibilidad de que fueran las radiaciones dichas preliminarmente por George Gamow, procedentes de la explosión que originó el Universo. Las características de la radiación detectada por ellos, encajaba perfectamente con la radiación predicha inicialmente por él y afinada por Robert Dicke y otros colegas de la Universidad de Princeton.

En 1978, Arno Penzias y Robert Wilson fueron galardonados con el Premio Nobel, por su gran descubrimiento.

La detección de estos fotones milimétricos requiere instrumentales muy sensibles a estas longitudes de ondas (similares a las de los radares y hornos microondas). Son señales antiguas, de muy débil intensidad y que es necesario separarlas de la maraña de ondas parásitas. El calor de la atmósfera terrestre crea un fuerte ruido parásito que dificulta la detección de la radiación fósil de microondas.

Por tal motivo, la NASA decidió fabricar el COBE (Cosmic Background Explorer) construido especialmente para llevar a cabo -fuera de la atmósfera terrestre-, los estudios de precisión que pudieran confirmar los postulados de la Teoría del Big Bang.

El COBE fue lanzado al espacio el 18 de noviembre de 1989, en una órbita circular alrededor de la Tierra, a 900 km de altitud y con el eje de rotación inclinado en 99º. La altitud fue calculada para evitar tanto la radiación de la Tierra, como la influencia de las partículas existentes en los cinturones de radiación que tiene la Tierra a su alrededor.

La órbita a 900 km, combinada con la inclinación del eje de rotación, hizo posible mantener la Tierra y el Sol continuamente por debajo del plano de la coraza del COBE, permitiendo así un completo barrido del cielo cada seis meses.

Los resultados obtenidos por el COBE, mostraron una coincidencia perfecta entre lo predicho por la teoría del Big Bang y lo observado en el fondo de microondas.

El cuarto argumento en apoyo de la Teoría del Big Bang, es que los objetos más antiguos del Universo tienen una antigüedad de entre 10.000 y 15.000 millones de años. No hay evidencia de objetos más viejos que el Big Bang. Las estrellas más viejas de la Vía Láctea, se remontan a unos 10.000 millones de años.

A la pregunta de si había algo antes del Big Bang, la respuesta es que no se tiene ningún indicio que permita retroceder más tiempo en el pasado. Todos los datos de la astrofísica se detienen en la misma frontera. Las leyes que los científicos han descubierto, no funcionan en esos límites y no hay respuestas.

Según el modelo del Big Bang, el Universo primigenio era un plasma compuesto principalmente por electrones, quarks y neutrinos totalmente disociados unos de otros. Los electrones no se podían unir a los protones y otros núcleos atómicos para formar átomos porque la energía media de dicho plasma era muy alta, por lo que los electrones interactuaban constantemente con los fotones mediante el proceso conocido como 'dispersión Compton'.

A medida que el cosmos se fue enfriando, las partículas elementales se fueron aglutinando y formando núcleos, átomos, moléculas, nebulosas, estrellas, galaxias y planetas.

No todo queda explicado con la Teoría del Big Bang. Las matemáticas que fundamentan esta teoría, son inadecuadas e impotentes para explicar lo que sucedió en las fronteras del tiempo y del espacio. Sencillamente, ese es el límite de los conocimientos.

Si la Teoría del Big Bang es correcta, actualmente toda la materia estelar debería estar repartida en la superficie de una inmensa esfera que se va haciendo más extensa cada segundo. En el interior de esta esfera universal, no quedaría más que las radiaciones producidas por las estrellas.

Prácticamente todos los trabajos teóricos actuales en cosmología, tratan de ampliar o concretar aspectos de la Teoría del Big Bang. Gran parte de las investigaciones cosmológicas tratan de entender cómo se formaron las galaxias en el contexto del Big Bang, comprender lo que allí ocurrió y cotejar nuevas observaciones con la teoría fundamental.

YIN YANG: EL PRINCIPIO FILOSÓFICO Y RELIGIOSO QUE SOSTIENE EL DUALISMO DE TODO LO QUE EXISTE

          En cuanto al origen y evolución del mundo, es a través de la doctrina del dualismo que se afirma la posible existencia de dos principios supremos, increados, coeternos, independientes, irreductibles y antagónicos; uno del bien y otro del mal, por cuya acción se explica. En un sentido más amplio, afirman dos órdenes de ser esencialmente distintos, con más o menos radicalismo: por ejemplo, ser ideal y ser real, Dios y mundo, naturaleza y gracia, día y noche, felicidad y tristeza; etc.

Yin yang, es un principio que explica la existencia de dos fuerzas opuestas -pero complementarias- que son esenciales en el universo. Este concepto proviene de la escuela del Yin yang, una de las llamadas "100 escuelas del pensamiento"; una serie de corrientes filosóficas y espirituales que surgieron en China, entre los años 770 y 221 a. C.

Posteriormente, el taoísmo, una doctrina filosófica y religiosa de origen chino que surgió en ese mismo período, absorbió los principios de la escuela del Yin yang para plantear que todo lo que existe tiene una contraparte que es necesaria para la existencia. No existe lo inmutable, lo estático; sino que todo está cambiando continuamente, en un fluir infinito, armónico y equilibrado por las fuerzas del yin y el yang.

Entonces el yin y el yang, siendo dos conceptos del taoísmo, son usados para representar o referirse a la dualidad que esta filosofía atribuye a todo lo existente en el universo. Describe las dos fuerzas fundamentales opuestas y complementarias, que se encuentran en todas las cosas. El yin es el principio femenino, la tierra, la oscuridad, la pasividad y la absorción. El yang es el principio masculino, el cielo, la luz, la actividad y la penetración. En base a esta filosofía, ambas energías son necesarias para mantener el equilibrio universal.

Según esta ideología, cada ser, objeto o pensamiento posee un complemento del que depende para su existencia y que a su vez existe dentro de él mismo. De esto se deduce que nada existe en estado puro ni tampoco en absoluta quietud, sino en una continua transformación. Además, cualquier idea puede ser vista como su contraria si se le mira desde otro punto de vista. En este sentido, la categorización sólo lo sería por conveniencia. Estas dos fuerzas, yin y yang, serían la fase siguiente después del tao, principio generador de todas las cosas, del cual surgen.

REPRESENTACIÓN GRÁFICA

Gráficamente, el concepto se suele representar mediante un símbolo denominado taijitu, "diagrama del taiji", que no siempre se ha dibujado de la misma manera. En su forma actual más conocida, la parte oscura, normalmente negra, representa el yin y; la parte clara, normalmente blanca, el yang. Estas dos partes entrelazadas, se denominan en chino 'peces'. La línea que las separa no es recta, sino sinuosa, representando el equilibrio dinámico entre los dos conceptos y su continua transformación. Los puntos de distinto color, simbolizan la presencia de cada uno de los dos conceptos dentro del otro.

Otra manera de representar el yin y yang, es con una línea continua (yang) y una partida (yin). Al repetir estas líneas, se tendrían cuatro estados (del yin absoluto al yang absoluto pasando por sendos estados intermedios).

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

 El yin y el yang son opuestos. Todo tiene su opuesto, aunque éste no es absoluto sino relativo; ya que nada es completamente yin, ni completamente yang. Por ejemplo, el invierno se opone al verano, aunque en un día de verano puede hacer frío y viceversa.

 El yin y el yang son interdependientes. No pueden existir el uno sin el otro. Por ejemplo, el día no puede existir sin la noche.

 El yin y el yang, pueden subdividirse a su vez en yin y yang. Todo aspecto yin o yang, puede subdividirse a su vez en yin y yang indefinidamente. Por ejemplo, un objeto puede estar caliente o frío; pero a su vez lo caliente puede estar ardiente o templado y lo frío, fresco o helado.

 El yin y el yang, se consumen y generan mutuamente. El yin y el yang, forman un equilibrio dinámico: cuando uno aumenta, el otro disminuye. El desequilibrio no es sino algo circunstancial, ya que cuando uno crece en exceso fuerza al otro a concentrarse, lo que a la larga provoca una nueva transformación. Por ejemplo, el exceso de vapor en las nubes (yin) provoca la lluvia (yang).

 El yin y el yang pueden transformarse en sus opuestos. La noche se transforma en día, lo cálido en frío, la vida en muerte. Sin embargo, esta transformación es relativa también. Por ejemplo, la noche se transforma en día, pero a su vez coexisten en lados opuestos de la tierra.

 En el yin, hay yang y en el yang hay yin. Siempre hay un resto de cada uno de ellos en el otro, lo que conlleva que el absoluto se transforme en su contrario. Por ejemplo, una semilla enterrada soporta el invierno y renace en primavera.

APLICACIONES

El concepto de las dos fuerzas esenciales, opuestas y complementarias, conocidas como yin y yang, se ha aplicado en otros ámbitos que van más allá de lo espiritual.

Existe la creencia de un universo fluido y cambiante, en el que cada situación tiene su opuesto, lo que dará origen a una nueva circunstancia. El invierno, por ejemplo, es energía yin (oscuridad), pero contiene, en potencia, energía yang (luz). Por eso, el cambio de estación trae consigo la primavera.

Asimismo, en algunas artes marciales se contemplan ejercicios de estiramiento que "dibujan" el taijitu, la representación gráfica más popular del yin y el yang.

En la medicina tradicional china, tratan las dolencias con su energía opuesta.

Por su parte, el feng shui (una disciplina de origen chino que busca la armonía y el equilibrio estético y energético en los ambientes) se basa en el yin y yang para determinar si un lugar tiene una deficiencia o exceso de alguna de estas energías, y trabajar en una reorganización del espacio para lograr el equilibrio.