{"id":210,"date":"2020-04-13T10:26:00","date_gmt":"2020-04-13T08:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/?p=210"},"modified":"2020-04-24T11:04:12","modified_gmt":"2020-04-24T09:04:12","slug":"fotografiando-el-big-bang-parte-i","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/2020\/04\/13\/fotografiando-el-big-bang-parte-i\/","title":{"rendered":"Fotografiando el Big Bang (I)"},"content":{"rendered":"\n<p>Supongamos que despu\u00e9s de habernos tomado un buen caf\u00e9 ma\u00f1anero, nos planteamos lo siguiente: \u00bfpodr\u00edamos hacer una foto al Big Bang? Si nos plante\u00e1semos esto de verdad, inmediatamente nos asaltar\u00edan otras dudas del tipo \u00bfes esto siquiera posible? Y en caso afirmativo, \u00bfc\u00f3mo lo har\u00edamos?, \u00bfde qu\u00e9 tipo de fotograf\u00eda se tratar\u00eda? Para contestar \u00e9stas y tantas otras preguntas que nos surgir\u00edan en caso de plantearnos semejante reto, deber\u00edamos empezar por aclarar qu\u00e9 significa realmente la noci\u00f3n de &#8220;Big Bang&#8221;. Resulta que aclarar esto nos lleva a meternos directamente en un berenjenal, no tanto porque sea sutil (desde un punto de vista f\u00edsico\/matem\u00e1tico) definirlo, sino porque ni siquiera hay un consenso claro entre los investigadores que nos dedicamos a estudiar estas cuestiones, sobre qu\u00e9 queremos decir exactamente con el t\u00e9rmino Big Bang en la evoluci\u00f3n del Universo. D\u00e9jenme pues aclararles esto primero.<\/p>\n\n\n\n<!--more-->\n\n\n\n<p>El <a rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"Big Bang (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\" href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Big_Bang\" target=\"_blank\">Big Bang<\/a>, en castellano la Gran Explosi\u00f3n, se relaciona a menudo en los libros y charlas de divulgaci\u00f3n con &#8220;el principio del Universo&#8221;. Se supone describe algo as\u00ed c\u00f3mo el &#8220;comienzo de la existencia del Universo&#8221;, a partir de un &#8220;punto inicial de densidad infinita&#8221; del que surgi\u00f3 la materia, el espacio y el tiempo. Fascinante, \u00bfno? Fascinante s\u00ed, pero impreciso tambi\u00e9n. Resulta que lo que realmente describe la llamada <em>teor\u00eda del Big Bang<\/em> o m\u00e1s concretamente el <a rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"modelo cosmol\u00f3gico est\u00e1ndar (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\" href=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/index.php\/2017\/10\/27\/el-modelo-cosmologico-estandar\/\" target=\"_blank\">modelo cosmol\u00f3gico est\u00e1ndar<\/a> (MCE a partir de ahora), es la evoluci\u00f3n del universo despu\u00e9s de que \u00e9ste haya surgido de alguna forma. Es decir, describe la evoluci\u00f3n del espacio y el tiempo asumiendo que el universo ya existe conteniendo un cierto tipo de materia <sup><a href=\"#footnote_0_210\" id=\"identifier_0_210\" class=\"footnote-link footnote-identifier-link\" title=\"Mayormente materia del tipo relativista, es decir con mucha m&aacute;s energ&iacute;a cin&eacute;tica que energ&iacute;a contenida en su masa\">1<\/a><\/sup>. En otras palabras, la teor\u00eda del Big Bang o MCE, describe todo sobre el universo, pero no el Bang en s\u00ed. Pero entonces ha habido realmente un Bang \u00bfs\u00ed o no? \u00bfrealmente es una predicci\u00f3n asentada cient\u00edficamente esto del Big Bang? La respuesta es, me temo, no muy satisfactoria, pues la existencia de un gran Bang depende de propiedades del Universo que aun no conocemos ni entendemos. Lo cierto es que no sabemos c\u00f3mo surgi\u00f3 el Universo, y la creencia popular extendida de que una gran explosi\u00f3n inicial es una predicci\u00f3n firme del MCE, se debe de hecho, a lo siguiente: el MCE predice (y esto s\u00ed que ha sido confirmado por observaciones) que el universo es un espacio din\u00e1mico que est\u00e1 en expansi\u00f3n. Supongamos que medimos\/predecimos el ritmo de expansi\u00f3n del universo en un momento dado. Entonces el MCE es un marco te\u00f3rico (a d\u00eda de hoy muy respaldado por observaciones) que predice el ritmo de expansi\u00f3n un tiempo despu\u00e9s. Es decir, el MCE predice la evoluci\u00f3n del universo, en concreto que el universo ha pasado por etapas a medida que se expand\u00eda, y cada una de esas etapas ha tenido unas consecuencias que se han confirmado a trav\u00e9s de observaciones cosmol\u00f3gicas muy precisas. De ah\u00ed que el MCE se considere un marco muy s\u00f3lido, ya asentado como parte del conocimiento cient\u00edfico, con el cual explicar la evoluci\u00f3n del universo. <\/p>\n\n\n\n<p>Pero si esto es as\u00ed, si podemos predecir hacia d\u00f3nde evoluciona el universo <sup><a href=\"#footnote_1_210\" id=\"identifier_1_210\" class=\"footnote-link footnote-identifier-link\" title=\"Dichas predicciones est&aacute;n sujetas a conocer de forma exacta el contenido material energ&eacute;tico del universo, cosa que no es el caso, pero &eacute;sa es otra cuesti&oacute;n.\">2<\/a><\/sup>, entonces nada nos impide extrapolar esa evoluci\u00f3n hacia atr\u00e1s en el tiempo. Si el universo se expande a medida que transcurre el tiempo hacia el futuro, eso quiere decir que si nos remontamos al pasado, cu\u00e1nto m\u00e1s nos remontemos, m\u00e1s <em>contra\u00eddo<\/em> tuvo que estar el universo. Que el universo se expanda quiere decir que la distancia relativa entre 2 part\u00edculas se hace mayor y mayor a medida que transcurre el tiempo: incluso aunque esas part\u00edculas no se muevan en el espacio, el espacio entre ellas crece al transcurrir el tiempo. Por lo tanto, si nos remontamos al pasado del universo, se desprende (necesariamente como consecuencia de la expansi\u00f3n) que deber\u00eda existir un momento, muy atr\u00e1s en el tiempo (pero en cualquier caso en un per\u00edodo de tiempo finito), \u00a1en el que la distancia relativa entre cualesquiera dos puntos del universo deber\u00eda haber sido cero! De ah\u00ed se sigue, adem\u00e1s, que la densidad de energ\u00eda (energ\u00eda por unidad de volumen) deber\u00eda haber sido infinita en ese instante. De acuerdo con las observaciones del contenido material energ\u00e9tico actual del universo, ese momento inicial debi\u00f3 haber ocurrido hace unos 13.700 millones de a\u00f1os.  <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" width=\"720\" height=\"504\" src=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/En-busca-de-los-origenes-del-Big-Bang.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-241\" srcset=\"https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/En-busca-de-los-origenes-del-Big-Bang.jpg 720w, https:\/\/bloggy.ific.uv.es\/bloggy\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/En-busca-de-los-origenes-del-Big-Bang-300x210.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 984px) 61vw, (max-width: 1362px) 45vw, 600px\" \/><figcaption>El MCE predice la existencia de un momento hace unos 13.700 millones de a\u00f1os en el que la densidad del Universo deber\u00eda haber sido infinita. \u00bfPero debemos aceptar esta predicci\u00f3n sin m\u00e1s?<br>Fuente: agenciasinc.es<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Ir\u00f3nicamente, el t\u00e9rmino &#8220;Big Bang&#8221; fue acu\u00f1ado, sin embargo, por el famoso cosm\u00f3logo <a rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"Fred Hoyle (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\" href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Fred_Hoyle\" target=\"_blank\">Fred Hoyle<\/a> en 1949, precisamente para desacreditar burlonamente el marco te\u00f3rico en el que se sustentaba dicha predicci\u00f3n (y en el que se sustenta el actual MCE). Desde un punto de vista matem\u00e1tico el momento inicial denominado Big Bang no se refiere a una explosi\u00f3n en un espacio existente, si no a la creaci\u00f3n misma del Universo a partir de una <em>singularidad<\/em>. El problema es que, aunque esto fuera as\u00ed (signifique lo que signifique), eso implica que el universo deber\u00eda haber existido durante una peque\u00f1a fracci\u00f3n de tiempo de duraci\u00f3n finita con una densidad de energ\u00eda superior a la <em>Planckiana<\/em> <sup><a href=\"#footnote_2_210\" id=\"identifier_2_210\" class=\"footnote-link footnote-identifier-link\" title=\"La energ&iacute;a de Planck es una escala de energ&iacute;a codificada en la interacci&oacute;n gravitatoria, esto es, si convertimos la constante de Newton, que mide la intensidad de interacci&oacute;n gravitatoria, G = 6.67 x 10^{-11} N m^2\/Kg^2, a unidades de energ&iacute;a, nos encontramos con la escala de Planck: G^{-1\/2} = Mp = 1.22 x 10^19 GeV.\">3<\/a><\/sup>, lo cual implica que los efectos de gravedad cu\u00e1ntica deber\u00edan dominar la din\u00e1mica del universo. No tenemos, a d\u00eda de hoy, una teor\u00eda consistente de la gravedad cu\u00e1ntica, y por tanto cualquier conclusi\u00f3n del MCE deber\u00eda cesar de ser v\u00e1lida si da lugar a un predicci\u00f3n involucrando energ\u00edas <em>super-Planckianas<\/em>, pues el propio MCE se asienta de en la f\u00edsica de energ\u00edas muy por debajo de la Planckiana. En otras palabras, el MCE describe muy bien el universo desde un momento en el cual su densidad de energ\u00eda fuera sub-Planckiana, pero no es v\u00e1lido extrapolar el modelo a momentos anteriores al tiempo en el cual la energ\u00eda se volver\u00eda del orden de o superior a la Planckiana.<\/p>\n\n\n\n<p>En resumen, decir que la cosmolog\u00eda moderna prediga la existencia de un Big Bang no se sustenta consistentemente en la propia teor\u00eda, ya que no podemos considerar v\u00e1lida la descripci\u00f3n del universo que da el MCE a escalas super-Planckianas. Simplemente no sabemos c\u00f3mo surgi\u00f3 el universo, si es que surgi\u00f3 de verdad por alg\u00fan mecanismo. Lo que s\u00ed sabemos, es que en el momento en que la energ\u00eda del universo es inferior a la Planckiana, entonces la descripci\u00f3n del universo por la MCE parece ser v\u00e1lida y respaldada por muchas observaciones.<\/p>\n\n\n\n<p>Continuar\u00e1&#8230;<\/p>\nNotas al pie:<ol class=\"footnotes\"><li id=\"footnote_0_210\" class=\"footnote\">Mayormente materia del tipo <em>relativista<\/em>, es decir con mucha m\u00e1s energ\u00eda cin\u00e9tica que energ\u00eda contenida en su masa<span class=\"footnote-back-link-wrapper\">[<a href=\"#identifier_0_210\" class=\"footnote-link footnote-back-link\">&#8617;<\/a>]<\/span><\/li><li id=\"footnote_1_210\" class=\"footnote\">Dichas predicciones est\u00e1n sujetas a conocer de forma exacta el contenido material energ\u00e9tico del universo, cosa que no es el caso, pero \u00e9sa es otra cuesti\u00f3n.<span class=\"footnote-back-link-wrapper\">[<a href=\"#identifier_1_210\" class=\"footnote-link footnote-back-link\">&#8617;<\/a>]<\/span><\/li><li id=\"footnote_2_210\" class=\"footnote\">La <a rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"energ\u00eda de Planck (se abre en una nueva pesta\u00f1a)\" href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Energ%C3%ADa_de_Planck\" target=\"_blank\">energ\u00eda de Planck<\/a> es una escala de energ\u00eda codificada en la interacci\u00f3n gravitatoria, esto es, si convertimos la constante de Newton, que mide la intensidad de interacci\u00f3n gravitatoria, G = 6.67 x 10^{-11} N m^2\/Kg^2, a unidades de energ\u00eda, nos encontramos con la escala de Planck: G^{-1\/2} = Mp = 1.22 x 10^19 GeV.<span class=\"footnote-back-link-wrapper\">[<a href=\"#identifier_2_210\" class=\"footnote-link footnote-back-link\">&#8617;<\/a>]<\/span><\/li><\/ol>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Es habitual usar el t\u00e9rmino &#8220;Big Bang&#8221; para referirse al principio del Universo. 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