Acabemos el mes con cultura

EL BIG BANG

·       A. El big bang. ·       B. Un plan muy preciso. ·       C. Estrellas. A. EL BIG BANG 1. ¿Cómo fue el big bang al comienzo? El universo empezó como un punto muy pesado y ardiente. Un volumen mínimo con una energía enorme. Hablamos de cien quintillones de grados de temperatura en una densidad de trillones de trillones de Kg/l. 2. ¿Cómo fueron los primeros minutos después del big bang? Enseguida surgieron quarks, electrones y fotones. Luego protones y neutrones. Estamos a billones de grados y a 10.000 millonésimas de segundo después del big bang. A los tres minutos del big bang, la temperatura baja a mil millones de grados y se forman los núcleos de hidrógeno pesado y helio. La expansión continúa (actualmente el universo sigue expandiéndose). 3. Hidrógeno, helio y luz.- 300.000 años después del big bang, la temperatura desciende a 5727° y el universo es mil veces más pequeño que el actual. Entonces se forman los átomos de hidrógeno y helio. Se separa la luz de la materia y el universo se vuelve transparente. (Esta luz intensísima se detecta hoy como radiación cósmica de fondo). 4. ¿Estrellas y planetas? Mil millones de años después del big bang y a 255° bajo cero surgen las estrellas a partir del hidrógeno. En las estrellas se formaron los demás elementos químicos: carbono, oxígeno, neón, etc. Algunas estrellas de gran masa estallaron, y esparcieron esos elementos en masas ardientes que originaron los planetas. 5. ¿Que edad tiene el universo actual? Actualmente estamos a unos 15.000 millones de años del big bang y a 270° bajo cero. B. UN PLAN MUY PRECISO 1. ¿Una explosión bien calculada? El big bang fue una explosión calculada con gran precisión. Una trillonésima de energía mayor o menor habría destruido el universo que empezaba a formarse. Si la expansión hubiera sido más lenta, la fuerza de la gravedad habría vencido y se habría producido una implosión al juntarse todo de nuevo. Si la expansión hubiera sido más rápida, la materia cósmica se habría dispersado completamente y no se habrían formado galaxias. Actualmente el universo continúa expandiéndose, justo a la velocidad precisa para que no se produzca un desastre. 2. Las cuatro fuerzas.- Instantes después del big bang, entraron en acción las cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, la electromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil. Estas fuerzas tomaron valores muy precisos. Si hubieran tomado otros, el universo actual no se habría formado. Por ejemplo, si la fuerza de gravedad hubiera sido mayor, se habría colapsado; y si hubiera sido menor, se habría dispersado tan rápido que nada quedaría unido. 3. Materia y antimateria.- En los primeros instantes del big bang surgieron quarks y electrones con sus correspondientes antipartículas. Al chocar se destruían produciéndose fotones. Pero hubo un exceso de materia por encima de la antimateria, y por este curioso excedente el universo continuó su desarrollo. El choque materia-antimateria produjo la energía conveniente, pero no se aniquiló todo porque hubo más abundancia de materia. 4. Los quarks son precisamente así.- Entre las primeras partículas que surgieron están los quarks u y d. Con ellos se formaron los protones y neutrones. Los protones tienen dos quarks u y uno d. Los neutrones tienen dos quarks d y uno u. Los quarks u tienen una carga eléctrica de + 2/3. Los quarks d tienen una carga eléctrica de -1/3. De este modo tan preciso surgieron los protones con carga +1, y los neutrones con carga 0. 5. Nacen los átomos.- Instantes después del big bang, la fuerza nuclear fuerte unió los quarks u y d para formar protones y neutrones, el núcleo de los átomos. La fuerza electromagnética enlazó los protones y electrones, que tenían precisamente la misma carga eléctrica, y así el átomo fue estable. Las partículas que lo forman y las fuerzas que las unen fueron precisamente las idóneas que se necesitaban para obtener este resultado. 6. Estabilidad del neutrón.- Los neutrones libres son inestables y se desintegran en quince minutos, -dando un protón, un electrón y un antineutrino-. En cambio dentro del núcleo, los neutrones son completamente estables. A los tres minutos del big bang se formaron núcleos de hidrógeno pesado y helio. Y de este modo no desaparecieron los neutrones. 7. La masa del neutrón.- El neutrón resultó un poquito más pesado que el protón. Si hubiera sido al revés, los protones serían los inestables y por tanto los átomos de hidrógeno también. Y sin hidrógeno no habría estrellas ni sol. 8. Y giraron y giraron.- Los electrones se pusieron a girar alrededor de los núcleos y esto evitó que chocaran con el núcleo atraídos por la fuerza electromagnética. Igualmente, la luna gira alrededor de la tierra y ésta alrededor del sol igualando así la atracción gravitatoria con la fuerza centrífuga. Estos giros continuos evitan el colapso del universo. C. ESTRELLAS 1. ¿Cómo nacen las estrellas?.- En unas nubes de hidrógeno se producen compresiones por gravedad y se alcanza el millón de grados. A esta temperatura se unen los núcleos de hidrógeno pesado liberando energía hasta llegar a los 10 millones de grados. Con esta temperatura se unen los núcleos de hidrógeno liberando energía que ilumina la estrella. Si sólo se quemara hidrógeno pesado, la combustión sería a una velocidad explosiva (bombas H). Si no hubiera hidrógeno pesado, no empezaría a fusionarse el hidrógeno normal. Esta proporción precisa de ambos hidrógenos hace que las estrellas y el sol existan. 2. Equilibrio en las estrellas.- Las estrellas tiene una masa enorme -el sol pesa 744 veces más que los planetas juntos-. La fuerza de la gravedad es tremenda, y también lo es la fuerza expansiva de la fusión nuclear del hidrógeno. Ambas fuerzas se equilibran exactamente y la estrella ni implosiona ni se disgrega en el espacio. 3. Las estrellas fabrican elementos.- Dos núcleos de hidrógeno al fusionarse originan helio desprendiendo gran energía que enciende la estrella. Dos núcleos de helio se unen dando berilio. Pero precisamente el berilio es inestable y se descompone enseguida. Sin embargo tiene tiempo de recibir un tercer núcleo de helio y entonces se origina el carbono que es estable y las fuerzas nucleares tienden a formarlo. A su vez el carbono con un núcleo de helio forma el oxígeno; pero todo el carbono no desaparece pues el núcleo de oxígeno no facilita tanto su formación. De este modo hay un equilibrio muy preciso que permite la formación de carbono y oxígeno imprescindibles en la vida terrestre. 4. ¿Algún detalle sobre el sol?.- La temperatura superficial del sol es de unos 5727° y se mantiene estable. Si variara sólo 10°, no habría vida en la tierra. Similar desastre sucedería si el sol estuviera a una distancia diferente. El sol es una estrella enana amarilla. Si fuera del tipo azul, ya se habría extinguido. Si fuera del tipo rojo, no calentaría suficientemente la tierra. 5. Conclusiones.- El big bang y su desarrollo posterior estuvo calculado con enorme precisión. El universo originado por el big bang es imposible que haya surgido por casualidad. Completamente imposible. No se necesita fe para asegurar que Dios Creador es eterno, sabio, poderoso, y cuida mucho de los hombres. Eterno, pues alguien eterno tuvo que iniciar el big bang. Sabio, porque el proceso posterior al big bang está cuidadosamente pensado. Poderoso y que cuida del hombre, por motivos obvios al ver con qué precisión y fuerza dirigió la expansión del universo.