Origen del cosmos

A medida que retrocedemos en el tiempo para llegar al origen del cosmos, los fenómenos y los procedimientos se hacen más inusuales, y las cifras son casi incomprensibles.

Los avances de la física de partículas han permitido retomar el rastro a partir de una fracción de segundo después de la explosión inicial. En ese momento todo el Universo tenía un tamaño equivalente a un núcleo atómico; todo estaba comprimido en un punto, sin volumen y con todo el cosmos dentro de él. Esto es lo que en física se llama una singularidad; dentro de ella ni el espacio ni el tiempo pueden existir. Por lo tanto, el comienzo de la expansión representó la creación del Universo.

La singularidad de los modelos de Friedman es lo más cercano al acto de creación que ha encontrado la ciencia. Y si nos apegamos literalmente a ello, podemos establecer que no solo el espacio-tiempo empezó a existir en la singularidad, sino también toda la materia del Universo.

La singularidad es, entonces, un límite temporal para todas las cosas. De este modo, la pregunta ¿qué había o pasaba antes del Big Bang? deja de tener sentido. No existe un antes del Big Bang, pues no existía el tiempo. También pierde sentido la pregunta ¿qué causó el Big Bang?, pues la causa implica un orden temporal (una causa siempre precede a un efecto) que no existía sino hasta el instante del comienzo de la expansión.

Todas estas consideraciones muestran que el evento de la creación es físicamente mucho más profundo en la teoría de la relatividad que en el relato bíblico, que señala que la materia fue creada en un vacío preexistente.

Los primeros segundos

Con los actuales conocimientos de la física no se puede estudiar el Universo en esa pequeña fracción de segundo entre el instante inicial y 10-43 segundos. Para eso se necesitaría una “teoría cuántica de la gravitación”, y nadie la conoce. Sin embargo, si tomamos un tiempo de una centésima de segundo después de la explosión, ahí sí se conoce la física y podemos deducir lo que ocurrió.

Pese a la frustración de no poder investigar al Universo hasta su origen mismo, no deja de ser sorprendente que se puedan hacer modelos científicos de cuando este tenía menos de un segundo de edad.

En ese momento, el Universo debe haber sido tremendamente caliente, pues un gas, al expandirse, se enfría, y eso ha venido haciendo el Universo desde la gran explosión. Ese estado inicial del cosmos es descrito a veces como la bola de fuego primordial. A esas altísimas temperaturas no pueden haber existido moléculas ni átomos como los conocemos. Solo los constituyentes del núcleo atómico y otras partículas pueden haber estado presentes.

La era de los leptones

Empecemos nuestro recuento cronológico del Universo cuando había transcurrido una millonésima de segundo. En ese instante, la temperatura del Universo era de un billón de grados (un millón de millones). Era el comienzo de lo que se ha llamado la Era de los leptones.

Las partículas más familiares que constituyen el núcleo de los átomos, los protones (de carga eléctrica positiva) y los neutrones (sin carga eléctrica), convivían en equilibrio con los electrones (de carga eléctrica negativa) y otras partículas como los muones (de carga eléctrica positiva o negativa), neutrinos (partícula ligeras

...