Dr. José Manuel Nieto Jalil / Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
En los albores del tiempo, el universo se hallaba confinado en una singularidad, un punto de densidad infinita que, en un sorprendente instante inicial, experimentó una explosión titánica.
Este fenómeno, conocido como el Big Bang o Gran Explosión, marcó el comienzo de todo lo que conocemos.
En ese instante cósmico primordial, la singularidad liberó una cantidad inimaginable de energía y materia, expandiéndose a una velocidad vertiginosa en todas las direcciones del vasto espacio.
El Big Bang, considerado el modelo cosmológico preponderante, arroja luz sobre los primeros períodos del universo.
Esta teoría ofrece una visión intrigante de cómo evolucionaron las galaxias, estrellas y planetas a partir de aquel momento de expansión descomunal.
Desde entonces, el cosmos ha experimentado una continua transformación, dando forma a la complejidad y diversidad que observamos en el universo.
Si extendemos las leyes conocidas de la física más allá de donde son tradicionalmente válidas, nos enfrentamos a una singularidad que se estima ocurrió hace unos 13 mil 800 millones de años, marcando así la edad del universo.
Este instante, conocido como el Big Bang, fue el desencadenante de una expansión cósmica sin precedentes, iniciando la formación y evolución de todo lo que conocemos.
Nuestra capacidad para observar y analizar la realidad nos ha revelado que los átomos que constituyen la materia de nuestro ser y el entorno que habitamos tienen su origen en dos fuentes principales: el Big Bang y los tumultuosos y complejos procesos que impulsan el universo.
En palabras de Carl Sagan, renombrado divulgador y astrónomo, podemos comprender que nuestro Sol es una estrella de segunda o tercera generación.
Esto significa que se formó a partir de las moléculas creadas por estrellas anteriores, las cuales llegaron al final de su ciclo vital y liberaron estos elementos.
Todo el material rocoso y metálico que pisamos, el hierro que fluye en nuestra sangre, el calcio que forma nuestros dientes, y los carbonos que constituyen nuestros genes, fueron forjados hace miles de millones de años en el ardiente interior de una estrella gigante roja.
En esencia, estamos hechos de materia estelar, una conexión cósmica que resalta la íntima relación entre el hombre y el universo en el que habita.
Este fascinante panorama nos invita a reflexionar sobre nuestra verdadera conexión con el cosmos y la asombrosa cadena de eventos que nos ha llevado a existir.
Tras la fase inicial de expansión cósmica, aproximadamente 100 millones de años después, el universo se encontraba poblado principalmente por elementos básicos como hidrógeno, helio y litio.
Sin embargo, este panorama cambió con el surgimiento de elementos cruciales, como el carbono y el oxígeno.
En este período, la temperatura del universo disminuyó lo suficiente como para permitir la formación de partículas subatómicas y, posteriormente, la creación de átomos simples.
Enormes nubes de estos elementos primordiales se unieron bajo la influencia de la gravedad, dando origen a la formación de estrellas y galaxias.
La dinámica estelar, con colisiones y explosiones violentas, sigue remodelando la materia que compone el cosmos.
Cada día, en el observable universo, emergen alrededor de 275 millones de nuevas estrellas, contribuyendo junto con las ya existentes a la síntesis de los elementos químicos del cosmos.
La teoría general de la relatividad de Albert Einstein nos ofrece una perspectiva fascinante sobre la relación entre la masa y la geometría del espacio-tiempo.
Esta conexión explica la existencia de campos gravitatorios, con planetas, estrellas y galaxias en esta red cósmica.
A medida que transcurre el tiempo, las galaxias experimentan la atracción gravitacional mutua, un fenómeno que debería frenar gradualmente su expansión y disminuir su velocidad.
El destino del universo depende de la densidad crítica, la cantidad precisa de masa (o energía) que determina si la expansión se detendrá eventualmente o si continuará su expansión eterna.
Si la masa presente en el universo es suficiente, la gravedad prevalecerá, la expansión se detendrá y éste podría colapsar sobre sí mismo.
En cambio, si la masa es insuficiente, la expansión persistirá, aunque a un ritmo decreciente, llevando al universo a una expansión perpetua.
Este intrigante equilibrio entre masa y expansión añade un nivel fascinante a la narrativa cósmica, dejando abiertas preguntas sobre el destino último de nuestro vasto y misterioso universo.
La posibilidad de un universo que experimenta ciclos infinitos de expansión y contracción, conocidos como big bang-big crunch, plantea la perspectiva de un ciclo eterno de creación y destrucción.
Inicialmente, el descubrimiento de que la densidad del universo coincide exactamente con la densidad crítica generó un revuelo en el ámbito de la Física.
Sin embargo, la llegada de la teoría de la inflación resolvió esta problemática de manera notable.
Contrario a las antiguas creencias sobre la desaceleración o contracción eventual del universo basándose en la masa crítica, las observaciones actuales desafían estas expectativas.
Desde hace unos 5 mil millones de años, aproximadamente un tercio de su vida, el cosmos ha comenzado a acelerar su expansión.
Este fenómeno, reconocido con el Premio Nobel en 2011 para dos grupos de investigadores, ha llevado a la formulación de la teoría de la energía oscura, una fuerza omnipresente que impulsa esta aceleración en todo el espacio vacío.
El físico matemático Roger Penrose, profesor emérito de Matemáticas en la Universidad de Oxford, propone una perspectiva fascinante al conectar la inflación y la expansión acelerada del universo.
Según Penrose, estas fenomenologías son inherentes a la misma entidad.
En su teoría, el cosmos experimenta ciclos continuos e infinitos de creación (eones), donde la expansión precede a la compresión hasta volver al punto inicial.
Esto podría permitir que la radiación electromagnética sobreviva a la destrucción de un universo para formar otro.
Aunque esta teoría, denominada Cosmología Cíclica Conforme, no ha sido ampliamente aceptada por la comunidad cosmológica, es notable por cumplir con las ecuaciones de la relatividad y proponer una solución matemática coherente.
Similar a la contribución de Lemaitre hace un siglo, esta teoría resuelve las ecuaciones fundamentales de la Física.
Mientras el universo actual se expande con objetos alejándose a velocidades que superan nuestra capacidad de percepción, es posible que el cosmos observable nunca alcance la totalidad.
Paralelamente, según la visión de Penrose, nuestro universo en expansión acelerada está en camino de convertirse en uno nuevo, donde los miles de millones de años de expansión actual representarían apenas una breve fracción de segundo.
En un futuro lejano e inconcebible, podrían existir seres en ese próximo universo, investigando esta época con una perspectiva tan distante que podrían considerarla el origen de su propio cosmos.
En esta visión, la aceleración actual del universo sería interpretada como un nuevo Big Bang que comenzó hace unos 5 mil millones de años, desencadenando un ciclo de creación y evolución cósmica.
En esta búsqueda de la armonía celestial, hemos descubierto que el tiempo no es sólo una medida, sino un testigo silente de la inabarcable grandeza cósmica.
Cada rincón del espacio-tiempo nos cuenta historias de vida y muerte estelar, de ciclos perpetuos de creación y destrucción que parecen esculpir la esencia misma del universo.
