Desde tiempos inmemorables el ser humano se pregunta cómo se ha formado el universo, y la respuesta más aceptada universalmente es la del Big Bang, la cuál surgió de la observación del alejamiento a gran velocidad de otras galaxias respecto a la nuestra en todas direcciones, como si hubieran sido repelidas por una antigua fuerza explosiva; esta teoría también apoya sus argumentos en otras teorías como la del todo y la de la relatividad (entre otras).
Nuestra forma de entender el universo tiene una gran diferencia en el antes y el después de la creación teorías próximamente mencionadas, con ella pudimos explicar desde el origen del universo y la órbita de los planetas hasta los agujeros negros. El principio de relatividad especial, mejor conocida como la ley de relatividad, nos dice que las leyes de mecánica son las mismas para todos los sistemas de referencia que se muevan de manera uniforme, da lo mismo desde qué sistema/punto de referencia midamos los movimientos de un cuerpo, siempre tendrá las mismas leyes; aunque hay una condición: tenemos que elegir puntos de referencia que se muevan de manera uniforme unos con respecto a otros.
Primero debemos tener en claro, ¿qué es la teoría de la relatividad especial? La física clásica se basa en que las distancias y los intervalos de tiempo son absolutos, por ejemplo, un metro y un segundo miden lo mismo, sin importar en si se miden en reposo o en movimiento, así es como lo dice la intuición humana, pero esta ley nos dice que espacio y tiempo no son absolutos ni independientes el uno del otro.
Para explicarme mejor, imaginemos que un tren va a 100 km/hr, si una persona dentro de este tren lanza una pelota hacia al frente a una velocidad de 20 km/hr, para alguien que esté observando junto las vías las velocidades se suman, es decir, vería que la pelota va a 120 km/hr, si a un pasajero dentro del tren le pega la pelota no sería mortal ya que sentiría el pelotazo a solo 20 km/hr, igual que si la persona en tierra le pega a otra persona esa también lo sentiría a 20 km/hr, este ejemplo nos da a entender que las leyes de la física son iguales en cada marco de referencia si su velocidad es constante. Ahora imaginamos que una persona dentro del tren en vez de lanzar una pelota, prende un láser (sabiendo que la luz se mueve a 300,000 km/s en el vacío), si un pasajero mide la velocidad obtendrá esa cantidad, según lo que pensaría un la intuición humana si una persona en tierra midiera la velocidad el resultado sería la suma de la velocidad de la luz más la velocidad del tren, pues esto no es cierto, esto nos lleva a nuestro segundo postulado la velocidad de la luz es independiente del estado del movimiento de la fuente o de cualquier observación.
La pregunta aquí es, si la velocidad de la luz no cambia, es decir es independiente a la velocidad con la que se mueve la fuente, ¿qué pasa? a través de este razonamiento Einstein dedujo que si la velocidad de la luz era constante, lo que cambia son el tiempo y el espacio. Con la teoría de la relatividad, Einstein también descubrió que de ella también se podía deducir que la materia y la energía no son entidades separadas, sino que son equivalentes. De aquí es donde sale la famosa fórmula de la relatividad general, E=mc2 (que significa que la energía es igual a la masa por la velocidad de la luz al cuadrado).
Ahora hablaremos sobre la teoría del Big Bang, según esta teoría , la materia era un punto infinitamente pequeño y de altísima densidad que, en un momento dado, explotó y se expandió en todas las direcciones, creando lo que conocemos como nuestro Universo, lo que incluye también el espacio y el tiempo. Esta teoría fue creada por Georges Lemaître a partir de los descubrimientos de Edwin Hubble y Albert Einstein.
El Universo es todo lo que podemos tocar, sentir, percibir, medir o detectar; las cosas vivas, los planetas, las estrellas, las galaxias, las nubes de polvo, la luz e incluso el tiempo.
Para una mejor comprensión, el Big Bang no es una explosión en el espacio, sino una expansión del propio espacio. Una explosión tiene un centro a partir del cual la materia se dispersa dentro de un espacio. En cambio, en la teoría del Big Bang es el propio espacio el que se dispersa y no desde un punto en particular, sino en todas partes y hacia todas direcciones. Por lo tanto, el consenso actual es que el Big Bang no sólo produjo toda la materia que nos rodea, sino también el propio espacio y el tiempo, así que no habría existido un “antes” del Big Bang; porque el espacio y el tiempo ni siquiera existían, es más, con el Big Bang se formaron los primeros protones, neutrones y electrones.
Desde el momento de la explosión, la materia comenzó a expandirse y aún lo hace, por eso, la teoría del Big Bang incluye la teoría del universo en expansión. Además de expandirse, la materia comenzó a formar estructuras más complejas, desde los átomos y las moléculas, hasta llegar a los organismos vivientes que hoy conocemos.
Por último está la teoría del todo o teoría unificada, esta es una teoría definitiva y una ecuación única que debe dar respuesta a todas la dudas del universo. Esta teoría fue el sueño incumplido de Einstein, al cual le dedicó los últimos 30 años de su vida, pero no lo logró. Dicha teoría debe explicar todas las fuerzas de la naturaleza y todas las características de la energía y la materia, y resolver la cuestión cosmológica (dar una explicación lógica al origen del universo), debe unir relatividad y cuántica, y finalmente debe tener en cuenta otros universos, en el caso de que los haya. La teoría de la relatividad de Einstein unificó el espacio-tiempo, mientras que este unifica la gravedad, lo que aún no se ha podido unificar es la relatividad con la física cuántica. La relatividad se enfoca en los astros y cosas increíblemente grandes, mientras que la cuántica se enfoca en lo más pequeño, partículas subatómicas, a veces estas aparecen juntas; como en el bing bang, el modelo estándar que domina la física logró unificar tres de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, las cuales son el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la débil, las tres se adaptan perfectamente tanto a la relatividad como a la cuántica, el problema está en la cuarta fuerza, la gravedad, que es incompatible con la cuántica y tal vez hasta con la relatividad.
La llamada teoría de cuerdas tiene como objetivo perseguir y lograr explicar el sueño de Einstein, es la principal aspirante a la teoría del todo. Hoy en día los humanos no sabemos si es que existe tal teoría y si es que sí, si tenemos la tecnología y conocimientos necesarios para poder captarla, ya sea que exista o no, sigue siendo el mayor enigma del universo.
Con lo anteriormente mencionado podemos concluir que el universo es un tema muy complejo y difícil de entender ya que por más teorías que inventemos nunca sabremos exactamente cómo funciona o cómo fue compuesto, y aunque sigan surgiendo más teorías nunca podremos estar cien por ciento seguros de que esa es la verdad absoluta. Aún así, poco a poco, la humanidad va descubriendo cada vez un poco más el lugar donde vivimos y va comprendiendo tanto como se cree que surgió y cómo va evolucionando. Estas 3 teorías, al menos desde mi punto de vista, son las que mejor se complementan entre sí y que nos permiten saber más del universo.
Bibliografía:
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