Átomos interpretando su propio origen y evolución

«Cuando llegue mi hora entraré en la nada, me disolveré en átomos, y ya está.
Hasta el día en que se termine todo: la Tierra, la galaxia, el Sistema Solar…
Eso ocurrirá, y no habrá dios que nos venga a proteger diciendo:
“¿Dónde están esos seres que he creado con tanto amor?”»

(José Saramago, 1922-2010. ‘In memoriam’)

La infografía que os presentamos a continuación, que representa las eras del Universo desde su inicio hasta nuestros días, ha sido realizada de acuerdo con la Teoría del Big Bang (“Gran Explosión”), un modelo científico que trata de explicar el origen del Universo y su evolución posterior a partir de una “singularidad espacio-temporal de densidad infinita”, tomando como base matemática las ecuaciones de la Relatividad General. Según estas teorías, desde el instante en que el espacio inició su expansión (Big Bang) y el tiempo comenzó su transcurso a partir de la “explosión” de esa singularidad “matemáticamente paradójica”, la materia —y con ella todos los objetos astrofísicos— se está expandiendo de forma constante.

LA HISTORIA DEL TIEMPO: DESDE EL ‘BIG BANG’ HASTA NUESTROS DÍAS

El gráfico muestra de forma esquemática en las cuatro dimensiones que nosotros percibimos (las tres espaciales y la temporal) las diferentes fases de ese proceso desde el Big Bang hasta nuestros días, las así llamadas Eras del Universo. Aunque estamos hablando de conceptos espaciales y temporales comparativamente inabarcables para nuestro sistema de pensamiento cotidiano, más habituado a conceptos temporales como el de las edades históricas e incluso las eras geológicas, resulta curioso observar cómo —según esta teoría— el transcurso de las cuatro primeras eras del Universo desde la enigmática Era de Plank hasta la Era de las Partículas, pasando por la Era GUT (Grand Unified Theory, por sus siglas en inglés) y la Era Electrodébil, duró una milésima parte de un segundo. Un instante que nuestros sentidos serían incapaces de percibir y nuestro cerebro de interpretar. “Antes” de esas cuatro primeras Eras no había un antes. El tiempo, tal y como lo concebimos, carecía de dimensión alguna en una singularidad espacio-temporal donde nada acontecía.

El telescopio orbital europeo Plank nos ha enviado recientemente esta imagen. Aunque fue presentada de forma tan pomposa como inexacta por muchos medios de comunicación como “La primera fotografía completa del Universo”, está en realidad protagonizada por nuestra propia galaxia, la Vía Láctea vista de canto, así como otros cuerpos celestes más o menos cercanos. Cuando, tras meses de trabajo, la división científica de la Agencia Espacial Europea (ESA) consiga “limpiar” y depurar estos datos gráficos (árboles que no nos dejan ver el bosque), seguramente podremos observar por primera vez  un mapa de 360º de la radiación cósmica de fondo de la materia prima del Universo, los primeros átomos de la Era que lleva su nombre. [Imagen: ESA-HFI-LFI consortia, julio de 2010]


La siguiente fase de esta historia universal fue la llamada Era de la Nucleosíntesis, breve lapso de apenas tres minutos de duración en el que una “ardiente sopa” de protones, neutrones, electrones y neutrinos dio paso a la Era de los Núcleos [“Nuclei” en el gráfico]. Así, durante 300.000 años el universo estuvo compuesto por un plasma muy caliente de núcleos de hidrógeno (deuterio), helio y electrones. Pasados esos tres centenares de miles de años el Universo se enfrío lo suficiente como para que los electrones y los núcleos empezaran a combinarse y así formar una materia prima de átomos (mayoritariamente de hidrógeno) que camparon a sus anchas por el Universo durante unos 1.000 millones de años [“1 billion years” en la infografía] de forma más o menos uniformemente distribuida. Estábamos en la Era de los Átomos. Con el paso de esta ya respetable cantidad de tiempo de un millar de millones de años, algunas regiones habitadas por esos átomos primigenios con una densidad de población ligeramente más elevada, adquirieron una fuerza gravitacional creciente y formaron nubes de gases, estrellas, galaxias y el resto de los cuerpos celestes que conocemos en la actualidad (una pequeña porción de todos ellos observables a simple vista), dando paso a la Era en que estamos desde hace varios miles de millones de años, bautizada con el sugerente nombre de Era de las Galaxias

Y éste es el tiempo actual. Un tiempo en el que amalgamas biológicas compuestas de órganos, células y moléculas formadas por aquellos mismos átomos de la Era anterior son capaces de observar, interpretar y teorizar su propio origen y posterior evolución espacio-temporal mediante instrumentos científicos, sondas espaciales y ecuaciones matemáticas.

Infografía: © Addison-Wesley Longman • Texto: Paco Arnau / Ciudad futura

+info: Beginning and End of the Universe (Prof. Karl Gebhardt)

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