1. Hacia una nueva visinLa milenaria observacin de los astros ha sido uno de los mayores aguijones o estmulos intelectuales de todos los tiempos.

Elespectculo del cielo nocturnocautiva la mirada ysuscita preguntas sobre el universo, su origen y su funcionamiento. No es sorprendente que todas las civilizaciones y culturas hayan forjado sus propias cosmologas. Unas relatan, por ejemplo, queeternamente ha sido talcomo es, con ciclos que inmutablemente se repiten; otras, explican que este universoha tenido un principio, que ha aparecido por obra creadora de una divinidad.

Un universo eterno o un universo creado; pero siempre ununiverso esttico e inmutable. Todas las cosmologas asumen esta concepcin esttica y inmutable del universo; y fue esta antigua y compartida concepcin la que comenz a tambalear cuando, el 1929, el astrofsico norteamericanoEdwin Hubble, tras localizar e identificar diferentes galaxias, observ quese alejaban de nosotroscon velocidades proporcionales a sus distancias.Esta observacin de Hubble comportaba implicaciones perturbadoras:el universo no es esttico, se est expandiendoy, consecuentemente, en tiempo anterioressus objetos haban de estar ms prximoslos unos de los otros; en uno tiempo cero, el universo estaba totalmente concentrado. La observacin de Hubble, concretada en la ley de Hubble, supuso una revolucin intelectual que reactiv la investigacin sobre el origen o inicios del universo. Observacin y ley constituirn elprimer pilarsobre el cual se levantar la teora del Big Bang; elsegundo pilarser la teora de la relatividad general de Einstein.

Lateora de la relatividad general de Albert Einstein(1880-1952) sobre la naturaleza de la gravitacin que rige en el universo, publicada el 1917, predeca queel espacio-tiempo haba de estar en expansin, es decir, que el universo haba de aumentar de volumen. Pero Einstein, que como todos sus contemporneos crea que el universo era esttico e inmutable, se horroriz ante las implicaciones de sus ecuaciones. En orden a "corregirlas" introdujo una polmicaconstante cosmolgicacon la quese anulaba la implicacin de expansin del universoy se restableca la estabilidad. Aos despus, Einstein se refera a sta "correccin" como el error ms grande que haba cometido en su vida.Las ecuaciones de Einstein fueron reanudadas por el fsico y matemtico rusoAlexander Friedmannel cual, el 1922, demostr quenose poda esperar que el universo fueseesttico. Friedmann predeca lo que Hubble observara unos pocos aos despus.Sus ecuaciones sugeran los dos conocidos modelos de Friedmann: el universoabiertoy el universocerrado. Ambos modelos parten de un estado de densidad infinita, que se expande formando estados de densidad menor. Si la materiano llega a una cantidad crtica, la expansin va a continuar eternamente: es el universo abierto. Pero si lamateria supera una cantidad crtica, entonces la gravedad es suficientemente fuerte como para parar la expansin y volver a un estado superdenso: es el universo cerrado.

A mediados siglo XX, dos respuestas, teoras o modelos pretendan explicar la predicha y observada expansin del universo: el modelo de estadoestacionario de universoy el de lagran explosin primordial. Fue precisamente un ardiente defensor del modelo estacionario de universo, el astrofsico inglsFro Hoylequin, en 1950, caricaturiz el segundo modelo con la expresin 'big bang' ('Gran Explosin' o 'Gran Boom' al inicio del universo). Una expresin que ha prosperado para designar el mejor modelo actual sobre el origen y evolucin del universo.

2. El modelo delBig BangEl modelo delBig Bang, teora hoy ampliamente aceptada, sostiene queel universo comenz a existir bruscamente, hace unos 13.700 millones de aos, en unagigantesca explosin. La expansinque hoy observemos no es sinoun vestigio o rastrode la explosin primordial. En aquel instante, la materia estaba concentrada en un estado dedensidad y temperatura infinitas; desde entonces, el universo va perdiendo densidad y temperatura.

Este modelo se sustenta en unabase tericay en unasevidencias empricas. Se basa en la teora de larelatividad generalque, como sabemos, es uno de los pilares del modelo: las ecuaciones predicen una expansin del universo desacelerada por la gravedad. Y cules son las evidencias empricas o datos observaciones? En primer lugar, la observacinde la expansin del universoexpresada en la ley de Hubble; en segundo lugar, dos predicciones hoy comprobadas, laradiacin csmica de fondoy la abundancia relativa de elementosprimordialescomo por ejemplo el helio.

Observacin de HubbleDesde 1924 sabemos que nuestra galaxia, la Va Lctea, no es la nica galaxia al universo.Edwin Hubble(1889-1953), por primera vez, localizotras galaxiasy calcul su distancia a partir de la luz que recibimos. Observ que todas, excepto algunas prximas a la nuestra, mostraban unadesviacin hacia el rojo en su espectro. Una desviacin hacia el rojo significa que el objeto que emite aquella luzse aleja de nosotros; la desviacin hacia el otro extremo del espectro, hacia el azul, significa que el objeto emisor se acerca. Hubble, despus de observar y catalogar espectros de muchas galaxias public, en el 1929, sus conclusiones:a. casi todas las galaxiasse estn separando de nosotros,b. la magnitud de su desviacin hacia el rojo es directamente proporcional a la distancia que se encuentran, es decir, cuandoms lejanaes una galaxia, conms velocidadse separa de nosotros.El conocimiento de la relacin entre velocidad y distancia, que hoy recibe el nombre deconstante de Hubble, es lo que nos permite explicarcon qu rapidez se expande el universoy es lo que nos permite calcular que hace unos 13.700 millones de aos se produjo el Big Bang.Principio del formularioFinal del formulario

Radiacin csmica de fondoEn 1965, los fsicos Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron lo que se ha llamado laprueba "tangible" del Big Bang. Probando un detector de microondas extremadamente sensible, quedaron sorprendidos y preocupados al observar que captaba mucho ms ruido del que que era de esperar: captaba unaradiacinextraa que provena por igualde todos los puntos del espacio. Diferentes pruebas demostraban que proceda de ms all del sistema solar, incluso, ms all de la galaxia. No fueron ellos sino un fsico terico, Jim Peebles, quin encontr la explicacin: la radiacin eraun eco del Big Bang, era el ltimo vestigio de la explosin inicial. George Gamow, Peebles y otros tericos ya haban predicho que se habra de observar, procediendo de todas partes del universo, un luminoso testimonio del Big Bang y que esta luz, debido a la expansin del universo, se presentara en forma de microondas.

Con el descubrimiento de esta radiacin csmica de fondose reanim el inters por el modelo del Big Bangperdiendo adeptos otros modelos como el del estado estacionario.

Principio del formularioFinal del formulario

Modelo inflacionario de universoLa peora del Big Bang mantiene una serie de dificultades todava no resueltas. El fsicoAlan H. Guth, a principios de los aos 80, introdujo lahiptesis del universo inflacionario, una hiptesis que explicacmo fue el Bangdel Big Bang y que resuelve bastantes dificultades.La hiptesis inflacionista defiende que en losprimeros instantesse produjoun rapidsimo crecimientodel universo; el ritmo de crecimiento posterior habra sido mucho ms lento. La hiptesis distingue entreuniverso realiuniverso observable, siendo el observable, el nuestro, mucho ms pequeo que el universo real.

3. Perspectivas3.1 El mejor modelo actualCiertamente, el modelo Big Bang tiene algunas dificultades pendientes de resolucin, pero es el mejor modelo actual, esla teora con ms poder explicativoque disponemos. Es posible que se introduzcan modificaciones; ahora bien, muchos fsicos y astrofsicos consideran que el cuerpo fundamental de la teora o modelo se mantendr por mucho tiempo.Es sorprendente y admirable queorganismos nacidos en el seno del universo, organismos que somos polvo de estrellas, seamoscapaces de descubrir y comprenderlos principios y leyes por los que se rige todo el universo. Es conocida la admiracin de Einstein frente al hecho de que este universo nos sea racionalmente comprensible; afirmaba: Lo ms incomprensible del universo es que sea comprensible.

3.2 Unas conclusiones mnimasEl estado actual de la investigacin cosmolgica nos permite enunciarunas conclusiones mnimassobre nuestro universo:a. El universono es esttico sino quecambia, no cesa de cambiar. Los objetos ms alejados de nosotros se mueven a mayor velocidad que los menos alejados.b. Lasgalaxias tienen un origen, se han formato en un determinado momento. Lasestrellasque las constituyentienen un nacimiento, una vida y una muerte. El Sol, por ejemplo, es una estrella de segunda generacin formada por elementos de estrellas anteriores muertas. Observando el universo identifiquemos estrellas que se hallan en diferentes fases de su vida.

c. La evolucin del universo conduce aestructuras ms y ms complejasu ordenadas. Nuestro sistema solar, con 100.000 millones de otros estrellas ms, forma laVa Lctea. Esta y treinta ms como nuestra vecina Andrmeda, forma elGrupo Local. ste, junto al vecino y altamente poblado Cmulo de Virgen, forma elSupercmulo Local. Nuestros telescopios han registrado estructuras parecidas en todos los rincones del universo: se han catalogado varios miles de cmulos de galaxias.

Psate lo bien! Visita:Principio del formularioFinal del formulario

3.3 Unas cuestiones abiertasEn las fronteras o casi en las fronteras de la investigacin cientfica, podemos anotar algunas cuestiones abiertas:a. Una singularidad. El estado actual de la investigacin cosmolgica mantiene el Big Bang como unasingularidad, no un acontecimiento explicable con las leyes tpicas de la fsica. Una singularidad no es una ley; es un caso particular,una excepcin. Con las leyes fsicas hoy conocidas, se explica lo que aconteci en el minuto posterior al Big Bang, lo que aconteci en buena parte del primer segundo, perono se explican los acontecimientos anteriores a 10-43de este segundo: es el tiempo conocido comoMuro de Planck. En estas circunstancias dejan de funcionar nuestras nociones de espacio y tiempo, dejan de funcionar nuestras leyes fsicas: se penetra en una cosmologa cuntica.b. Y antes, qu?Para muchos cientficos, la pregunta por el antes del momento del Big Bang es una pregunta sin sentido. En este modelo cosmolgico, materia, espacio y tiempo son indisociables: sicon la explosin primordialse origina el universo, con ella tambinse origina el espacio y el tiempo. Esta concepcin que niega poder hablar de unantes es prxima a la de San Agustn (354-430). Afirmaba que Dios cre el mundo con el tiempo y no en el tiempo, es decir, el tiempo forma parte inseparable del universo y nace justo con la creacin; Dios, eterno, est fuera del tiempo.c. Una causa. Pero cuesta renunciar a formularse ms preguntas. La pregunta por el antes arraiga en nuestra experiencia de que todo efecto tiene una causa. Es por ello que a menudo se argumenta en favor de la existencia de Dios partiendo de lanecesidad de una causa explicativa del mundoy, tambin, de lanecesidad de una inteligencia instauradora del ordenpresente en el cosmos. Desde el siglo XVIII se repite lametfora del reloj: el hallazgo de un reloj nos lleva en pensar que no existe por casualidad, que un relojero lo ha fabricado. Igualmente, lagran maquinaria del cosmosrequiere una causa: no es un resultado casual, requiere la existencia de un ser que haya diseado todos sus engranajes.Principio del formularioFinal del formulario

d. Debilitamiento de la causalidad. La mecnica cuntica, fundamento del actual cosmologa cuntica, debilita la relacin causa-efecto. En este contexto, la aparicin del universo es asumiblesin la existencia de causas bien definidas. Entonces, tanto o ms fundamental que preguntarse qu origin el universo es preguntarse qu lo mantiene. Los dossentidos de la palabra 'creacin'recogen estas dos preguntas: a)creacinse refiere a la accin de un momento determinado, en el tiempo cero del universo, y b)creacinse refiere al acto intemporal que mantiene el universo en su existencia.e. Leyes intemporales. El filsofo racionalista Leibniz (1646-1716) formul una pregunta que ha llegado a ser clsica: Por qu hay algo en vez de nada?. Hoy, sabiendo que en el 10-43segundo del universo ya se imponen nuestras leyes fsicas, tal vez el problema se centra ms enel origen intemporal de estas leyes. Entonces, la pregunta fundamental podra ser: Por qu hay leyes en lugar de ausencia de leyes?. Las fuerzas que actuaban en los primeros segundos del universo son las mismas que hoy actan; en un universo donde todo ha cambiado, ellas perduran inmutables. Parece ser que si el universo (la realidad o la naturaleza) hubiese tenido la intencin de engendrar lo que ha engendrado,habra hecho exactamente lo que ha hecho.