Subjetividad del Big Bang

Xavit, Big Bang

Subjetividad del Big Bang

Kolteniuk Mares Miguel 

Licenciatura en Física

Universidad Veracruzana 

    “Dios no juega a los dados”      

-A. Einstein-

El cielo nocturno siempre ha sido víctima de la ingenuidad del ser humano, desde tiempos inmemorables se ha dado la tarea de crear historias e interpretaciones que van más allá de la realidad; por ejemplo, al utilizar nombres de animales u objetos con el fin de nombrar conjuntos de estrellas, usarlos para navegar en los océanos y hasta contribuyendo en la formación de nuevas religiones; pero el hombre tiene un don, el cual lo hace destacar entre todas las demás especies, siendo su afán de sistematizar todo lo que le rodea. Por supuesto que el universo no escapa de este precepto, y se cuestiona de manera frecuente las extrapolaciones de su historia, en este caso, enfocándonos al comienzo. Hoy en día, una de las ideas que pretenden dar “guion” al inicio del todo, es la presunción del Big Bang. El propósito de este ensayo es considerar que, aunque no se conoce la naturaleza misma de “la gran explosión”, este es un sistema fractal al compararlo con la historia de una estrella o su producto final, puesto que la muerte del astro comparte consecuencias similares con el inicio del universo. Antes de entrar de lleno en el tema, hagamos un recuento.

Primero el Big Bang, además de ser la idea más difundida y popular (a consideración del autor) por su ingenioso juego de palabras, también es muy respetada dentro de la comunidad científica, al contar con las ecuaciones de Einstein y poseer observaciones experimentales que aumentan su validez, tales como: los análisis de Edwin Hubble, quien a partir del efecto Doopler (manifiesto en la luz mediante el espectro electromagnético, siendo azul si se acercan o rojo, el caso contrario) observó que “la mayoría de galaxias presentaban un corrimiento al rojo. Esto significa que el universo no puede ser estático, sino de hecho se está expandiendo” (Hawking. S, 1996:52) y la radiación de fondo, descubierta en una antena con un ruido “extra” en todas direcciones sin importar el lugar de donde se observe, explicado como la radiación de los fotones libres (partícula de la luz) después de su última interacción con la materia, en las abrumadoras temperaturas que provocó, su única causa, (hasta el momento de escritura) el Big Bang (Matos. T, 2004:20).

Ahora veamos las estrellas y su formación, ramificaciones del modelo mencionado, siendo el producto de las inhomogenidades* del universo, una en cuestión de temperatura con la reiterada radiación de fondo, medida en diferencias de cienmilésima de grado kelvin (imperceptible en fotografías con exactitud de diezmilésima de grado) y la otra, al colapso gravitacional, responsable por la formación de enormes volúmenes gaseosos, (principalmente de hidrógeno y helio) (Campos. G, 2010: 348) para que, al colapsar, el gas disminuye su volumen, esto provoca un aumento en la presión y el hidrógeno inicia una reacción de fusión nuclear, pero entre más se colapse, mayor será la temperatura del centro, avivando las reacciones termonucleares hasta llegar un momento en el que los dos procesos encuentran un equilibrio gravitacional-térmico, dando origen a una estrella estable.

Por otro lado, lo que nos importa tiene que ver con la muerte de la estrella, mejor dicho, su término de vida útil: en primer lugar, al finalizar su combustible, la estrella empieza a perder estabilidad y el siguiente elemento más presente en el gas, (el helio) toma el protagonismo en la fusión juntándose con el remanente de hidrógeno formando litio y berilio (Campos. G, 2010: 348), equilibrando de nuevo los dos procesos por un momento, después la estrella de nuevo colapsa y llega a un punto en que ahora es el litio el que se fusiona, estabilizando al astro, así hasta llegar al hierro pues es el elemento más pesado que libera energía en la unificación nuclear. Desde ese momento, ya nada detiene su colapso, lo único que se puede decidir, basándonos en su masa (gracias al límite de Chandrasekhar) (Matos. T, 2004:28) es si explotará en supernova o no, y con el producto final averiguar si corresponde a una enana blanca, una estrella de neutrones o a un agujero negro.

Terminado el hincapié teórico pertinente, es necesario recalcar para su debido análisis, los parecidos entre las estrellas y el modelo del Big Bang: conviene señalar que ambas son explosiones, adicional al anterior, también comparten la expansión, como tal “la gran explosión” provocó que toda la materia escapara a todas direcciones (Matos. T, 2004:23), en el astro, refiriéndonos a la generación de un anillo en aumento de material lanzado por la explosión final (Hawking. S, 1996:153) y, por último, su capacidad de usar las “tres R” un reinicio, reúso y reciclaje del material expulsado, uno creando el universo que conocemos con el proceso del modelo auxiliar al Big Bang, Big Bound (gran rebote, el cual supone el frenado del cosmos) para llegar al Big Crunch (gran colapso) (Osman K. Erol*& Ibrahim Eksin, 2006: 106) volviendo a iniciar el ciclo y con respecto a la estrella, proporcionando los elementos pesados para la siguiente generación de astros.

Algo muy interesante, es que el modelo del Big Bang, se basa en una temperatura de magnitudes inalcanzables por el ser humano. “En ese momento –y este es otro dato decisivo– la densidad y temperatura de ese universo original alcanzó magnitudes inimaginables, temperatura a la cual las leyes físicas que regulan la materia que ahora conocemos no rigen.” (Aznar. J, 2016: 191-192), de esta manera, supongamos que el momento de “la gran explosión” es una supernova, proveniente de una estrella de tamaño colosal; a esto me refiero en cuanto a un sistema fractal, con el uso exclusivo de un concepto que menciona, el cual es su repetición en diferentes escalas, tales ejemplos encontrados en el amplio repertorio de estrellas con diferentes masas, con la posibilidad, hoy planteada, de una tan inmensa capaz de destruir un universo y crear otro al mismo tiempo.

Las temperaturas alcanzadas por la fusión nuclear y la explosión de este cuerpo celeste serían tan altas que hasta la subpartícula quark se rompería en sus componentes, división que no conocemos, aunque el modelo lo prevé. Pero no todo es color de rosa, el argumento de la oposición, se basa en que la astronomía moderna ha encontrado un tope de masa contenible en una estrella, utilizando el límite de Eddington: ¿de qué trata? Se fundamenta en que “una estrella demasiado luminosa ejerce tanta presión de radiación sobre sus capas externas que se vuelve inestable y supone una limitación para la tasa de acreción* de masa.” (Maíz. J,2007:11), en pocas palabras, la estrella con una masa superior a la establecida por el límite (más o menos 150 masas solares), esta empieza una serie de repulsiones que libera la masa sobrante separándola del todo, en un efecto similar al vómito, pues desechamos lo que nos cae pesado, y eso es exactamente lo que sucede, la estrella no aguanta masas superiores a un cierto rango, por lo que inmediatamente lo expulsa formando nebulosas a su alrededor.

¿Causa perdida? Podríamos escudarnos en la incertidumbre de que en el Big Bang no rigen las leyes físicas, subsecuentemente de aquellos límites que ciegan la imaginación, pero eso sería demasiado fácil, y como dice Einstein “las leyes de la Física deben ser las mismas en todos los marcos de referencia”, así que no es una opción; pero todavía hay esperanza, ya que sí son posibles las estrellas híper masivas, la condición radica en que debe ser de la primera generación de astros, por tanto no pueden contener metales, (productos finales del núcleo) pues son los causantes de la absorción de radiación en la superficie, aumentando la presión y la resistencia de acreción* de material. En decir, las primeras estrellas, al contener casi en su totalidad hidrógeno, es más sencilla la tarea de atraer, condensar y más que nada, mantener una mayor cantidad de gas, aumentando considerablemente el rango de masa (Maíz. J,2007:11).

Ahora, admitamos por el momento un universo primitivo con estas características: primero que todo el gas de ese universo “ideal” esté lo suficientemente cerca como para ser atraído gravitacionalmente casi en su totalidad para obtener la estrella excepcionalmente grande y masiva, el problema ahora se encuentra en la discrepancia con la teoría de la inflación, el cual supone un momento de densidad y temperatura infinita; (de ahí lo fascinante, pues las leyes físicas fallan en darle una explicación al uso del infinito) el astro tal vez posea la segunda exigencia, pero no puede tener el primer requisito, pues supondría que fuera más pequeño que el átomo. Indiscutiblemente, tiene que ver con la consecuencia directa de lo dicho por Hubble, mencionando que toda la materia y energía estuvo junta en un punto llamado singularidad del Big Bang usando las especificaciones mencionadas, donde se puede inferir que el producto final del astro podría ser una posible respuesta.

De ante mano, sabemos que por ser una estrella híper masiva, se convertirá en un agujero negro, al imaginarnos las dimensiones que tendría, (el más grande jamás supuesto) no es insostenible la posibilidad que, terminada la supernova, el agujero empiece a succionar materia y energía a tal velocidad, que una vez terminado el suministro de luz y masa, empiece a tragarse al mismo espacio, pues el devorador de luz no se detiene, como dicen, todo cae por su propio peso, así que este empieza a comprimir el espacio-tiempo de la misma forma que lo hace en una superficie elástica, como lo es un trampolín, un material muy denso, así, por ejemplo una bola de boliche, que provoca el hundimiento al caer profundamente en el pozo de su propia gravedad, y da lugar, si es lo suficientemente pesado, al colapso, rompiendo los amarres del trampolín y llevando toda la superficie elástica al centro del evento. De la misma manera, siendo los amarres la expansión, al romperse estos, las redes del espacio-tiempo se comprimen haciendo más fácil su integración en la singularidad.

Pero los agujeros negros viven en el espacio, y cuando este retrocede, significaría que ellos pierden lo que les da estructura e integridad y por lo tanto no tendrían por qué existir, de ahí la formación de un punto donde converge todo el universo (tal vez el punto de creación de Dios), y al estar contenido todo en él, es probable que se pueden dar las condiciones de temperatura y densidad predichas por la inflación. Antes bien, tiene sentido si consideramos que los agujeros negros pueden explotar, pues si no, el Big Bang no tendría lógica, ya que al no haber detonación: ¿cómo explicas “la gran explosión”? Afortunadamente para nosotros la teoría lo ha pronosticado, y observado a gran escala (Mas. M & Ruiz N, 2012: 1), en donde lo único que se puede debatir es la forma del estallido.

De acuerdo a lo anterior formulado, una estrella de primera generación al volverse inmensa, conteniendo una gran parte del gas existente, explota y deja un agujero negro que devora toda la materia y energía, para luego contraer las redes del espacio-tiempo hacia sí mismo, a tal grado que, por no detenerse, consume el lugar de su estructura, colapsando en un punto de temperatura y densidad inconmensurables, provocando una inevitable explosión de libertad, denominada “la gran explosión”. Razones por las cuales creo poder dar una explicación, a las extrapolaciones del comienzo (sin pasar de largo la física moderna), las cuales divergen nuestras concepciones.

En definitiva, el instructivo paso a paso de la formación del cosmos está inconcluso, pues en el momento cero, nuestra física pierde su entendimiento y validez. Usado con el fin de buscar  preguntas que tal vez no queramos saber su respuesta, tales como la necesidad primordial de conocer la causa, el por qué y para qué de nuestra existencia, nuestra ubicación y explicación en el sistema global ,y aventurándonos a desentrañar los secretos del universo, donde el modelo de “la gran explosión” encaja, pues nos enfoca en un momento donde la sistematización del hombre no tiene sentido, siendo artífice de la carrera a explicar lo inestimable e imaginar lo inexplicable, la esencia del origen.

Referencias:

·         Aznar, J. (2016, noviembre 12). Origen del Universo. Revista de Filosofía, n.º 12, pp. 179-200.

·         Campos-García, J. (2010, agosto 10). Sobre el carbón y el oxígeno en una química primordial no estándar del Big Bang. Revista Mexicana de Física, 56 (5), pp. 348-355. 

·         Hawking, S. (1996). El origen y el destino del universo. En M. Ortuño. (Ed.) Historia del tiempo (pp. 52-181). Barcelona, España: Grijalbo Mondadori, SA.

·         Maíz, J. (2007, junio). El límite de masa superior para las estrellas. RevistaIAA, 22, pp. 9-11.

·         Mas, M & Ruiz, N. (2012, noviembre 28). Descubierta la mayor explosión provocada por un agujero negro. 2018, junio 8, de ESO, European Southern Observatory.

Recuperado de https://www.eso.org/public/spain/news/eso1247/

·         Matos, T. (2004). El modelo del Big Bang caliente. En M. Farías.  (Ed.) ¿De qué está hecho el universo? Materia oscura y energía oscura (pp.20-123). México Df, México: Fondo de Cultura Económica.

·         Osman K. Erol*& Ibrahim E. (2005, julio 18). A new optimization method: Big Bang–Big Crunch. Advances in Engineering Software, 37, pp. 106–111.

*inhomogeneidades: desperfecto en un sistema homogéneo.

*acreción: crecimiento de un cuerpo por agregación de cuerpos menores (en este caso, cuerpos de gas).

Julio 2018