EVOLUCION DE LA VIDA

BIOLOGIA Y LABORATORIO

1. El Big Bang, literalmente gran estallido, constituye el momento en que de la "nada" emerge toda la materia, es decir, el origen del Universo. La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.

Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordial está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta más de 89 partículas conocidas hoy en día.

En 1948 el físico ruso nacionalizado estadounidense George Gamow modificó la teoría de Lemaître del núcleo primordial. Gamow planteó que el Universo se creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se observan se produjeron durante los primeros minutos después de la Gran Explosión o Big Bang, cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo fusionaron partículas subatómicas en los elementos químicos.

CRONOLOGIA DEL BIG BANG

La teoría del Big Bang, en su forma más simple, nos dice que hace unos 15.000 millones de años ocurrió el inicio del espacio y el tiempo tales como los conocemos y que todo surgió a partir de una singularidad, vale decir, un punto infinitamente caliente e infinitamente denso donde no son aplicables las leyes de la física. A partir de esta "explosión", es que el Universo se expande de forma inmensamente rápida, y ocurren una serie de procesos que se describen a continuación, cronológicamente:

Era de Planck (10-43 segundos)

Se denomina así al momento a partir del cual comienzan a funcionar las leyes de la física como las conocemos, puesto que entre cero y 10^-43 segundos no existían partículas elementales y las 4 fuerzas fundamentales estaban unidas (10^-43 segundos es lo que se llama un tiempo de Planck, el periodo de tiempo más pequeño que puede ser medido por la física, equivalente al tiempo que demora un fotón viajando a la velocidad de la luz para atravesar una longitud de Planck). Esto significa que lo que existió antes de la Era de Planck no puede explicarse con las leyes de la física y permanece en un terreno desconocido, al menos hasta que se logre armonizar una Teoría Unificadora de las 4 fuerzas fundamentales, uno de los mayores retos de la física.

Era de la Gran Unificación (10-33 segundos)

Se denomina así a un momento en que, posterior a la Era de Planck, la gravedad se desliga de las otras fuerzas fundamentales, quedando unidas solamente la interacción nuclear débil, interacción nuclear fuerte y el electromagnetismo. Aquí sobrevinieron una serie de procesos adicionales. En primer lugar tuvo lugar una expansión muy rápida del espacio y luego se comenzaron a formar las primeras partículas elementales (quarks, electrones, neutrinos), a las cuales siguió la materia bariónica (como el neutrón y el protón), materia que en la actualidad es superior a la no-bariónica. En este punto, con la temperatura y densidad que contaba el Universo, éste quedaría conformado por un plasma de quark-gluones.

Era electrodébil (10-12 segundos)

Caracterizada por eventos complejos de la física, como la ruptura espontánea de la simetría electrodébil, el evento más significativo que tuvo lugar aquí fue que las partículas fundamentales adquirieron masa gracias a los bosones de Higgs, una elusiva partícula elemental que otorgaría masa a las partículas mediante un mecanismo a través del cual ofrece resistencia a ellas. Posteriormente tuvo lugar laEpoca del Hadrón (10-6a 10-2 segundos), en donde pasaría a formarse la materia hadrónica.

Nucleosíntesis (1 segundo a 3 minutos)

Momento a partir del cual el Universo se encuentra suficientemente frío como para formar algunos núcleos atómicos de elementos ligeros. Hacia el final de esta Era, habría una cantidad mucho mayor de iones de hidrógeno, en comparación con los de otros elementos. En la medida que el Universo comenzara a enfriarse más y más, el espacio ya no estaba dominado por las reacciones nucleares y la densidad comenzó a disminuir. Hacia unos 300.000 años después del Big Bang, sobrevino el desligamiento de los fotones respecto a la materia, desencadenando que éstos siguieran su propio camino y quedaran como remanentes del Big Bang, hasta que hoy en día quedaran lo que hoy se conoce como Radiación de fondo. Las primeras estructuras que tendrían lugar más adelante serían los quasares y las hipotéticas Estrellas de Población III, caracterizadas por no tener metalicidad (en astronomía, los metales son todos los elementos más pesados que el helio en una estrella), ser extremadamente grandes y de corta vida, y responsables de un proceso de reionización y elementos pesados que daría lugar a otros tipos de estrellas.

Reionización (150 millones a 1.000 millones de años)

A consecuencia de la acción de las hipotéticas Estrellas de Población III, se formaron una variedad de elementos pesados que dieron origen a las estrellas de Población II primero (con una baja cantidad en metales) y a las de Población I después (con una alta cantidad de metales). Hacia unos 600 millones después del Big Bang, se estima que se formaron las primeras galaxias y cúmulos globulares. El proceso específico de la evolución estelar y los objetos de espacio profundo, se encuentra con más detalle en la sección de Espacio profundo del web.

Formación del Sistema Solar y destino del Universo

En todo este camino, el Sistema Solar comenzó hace unos 8.000 millones de años después del Big Bang, cuando una nube de gas que provenía de varias generaciones antiguas, se condensaría hasta formar a la estrella que hoy es nuestro Sol. Es por ello que se habla de la nuestra como una estrella de generación tardía. Actualmente el Sol se encuentra en la mitad de su vida, y hoy en día, unos ~15.000 millones de años después del Big Bang, se puede decir que el Universo completo se haya en la mitad de su existencia, si se consideran los distintos destinos propuestos para el final del Universo tal como lo conocemos, como son los casos del Big Crunch, Big Rip o Big Freeze, todos ellos detallados en la subsección de Conceptos asociados de Cosmología.

2. Sistema solar

Interesado por la constitución de las estrellas, las particularidades de las estrellas binarias y múltiples,

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