La ciencia no responde al origen del universo con un relato cerrado, sino con un modelo apoyado en observaciones muy sólidas y con huecos que todavía se investigan. Ese modelo se llama Big Bang, y el nombre confunde: no fue una explosión en un lugar del espacio, sino la expansión del propio espacio.
¿Cómo se originó el universo?
Según el modelo cosmológico estándar, el universo observable comenzó hace unos 13.800 millones de años a partir de un estado extremadamente denso y caliente que se ha ido expandiendo y enfriando desde entonces. Los datos del satélite Planck (resultados de 2018) sitúan su edad en unos 13.787 millones de años, con una incertidumbre de unos 20 millones. La teoría explica cómo evolucionó el cosmos desde una fracción de segundo después de ese inicio, pero no explica qué había «antes» ni por qué existió.
Qué es (y qué no es) el Big Bang
Se suele imaginar un punto que estalla en un vacío. La descripción científica es otra:
- No ocurrió «en un lugar»: ocurrió en todas partes, porque todo el espacio estaba comprimido.
- No es solo una explosión: es una expansión. El espacio mismo se estira, y las galaxias se alejan unas de otras por ello.
- El «instante cero» (la singularidad) es una extrapolación matemática. La relatividad general predice que las magnitudes tienden a infinito, y los físicos creen que ahí la teoría deja de valer y haría falta una teoría cuántica de la gravedad.
Las cuatro evidencias principales
1. El universo se expande
En 1927 el sacerdote y físico Georges Lemaître propuso un universo en expansión, y en 1929 Edwin Hubble mostró que las galaxias se alejan, tanto más rápido cuanto más lejos están. Si retrocedemos en el tiempo, todo estaba más cerca.
2. El fondo cósmico de microondas
En 1965, Arno Penzias y Robert Wilson detectaron por casualidad un ruido de microondas que llegaba de todas direcciones. Era la radiación de fondo, la luz más antigua que podemos observar, emitida cuando el universo tenía unos 380.000 años y se volvió transparente. Su temperatura actual es de unos 2,7 kelvin, y sus mínimas variaciones son las semillas de las galaxias.
3. La proporción de elementos ligeros
El modelo predice que, en los primeros minutos, se formaron núcleos de hidrógeno, helio y trazas de litio en proporciones concretas. Las observaciones de las nubes de gas más primitivas coinciden, con aproximadamente un 75 % de hidrógeno y un 25 % de helio en masa.
4. La estructura a gran escala
La distribución de galaxias y cúmulos coincide con la que resulta de la evolución de esas pequeñas variaciones iniciales, bajo la influencia de la materia oscura.
Una cronología simplificada
| Momento | Qué ocurre |
|---|---|
| Primera fracción de segundo | Inflación cósmica (hipótesis muy respaldada, no demostrada) |
| Primeros minutos | Nucleosíntesis: se forman los primeros núcleos ligeros |
| ~380.000 años | Se libera la radiación de fondo; el universo se vuelve transparente |
| Cientos de millones de años | Nacen las primeras estrellas y galaxias |
| Unos 9.200 millones de años tras el inicio | Se forma el Sistema Solar (hace unos 4.600 millones de años) |
| Hoy | Universo en expansión acelerada |
La inflación: una pieza hipotética
En 1981, Alan Guth propuso que el universo pasó por una fase de expansión brutalmente rápida en una fracción de segundo. La idea explica por qué el cosmos es tan uniforme y plano, y ha superado varias comprobaciones, pero sigue siendo una hipótesis: no se ha confirmado directamente.
Lo que aún no sabemos
- Qué había antes, o si la pregunta tiene sentido. Hay modelos (rebote cuántico, multiverso, universo cíclico) sin confirmación observacional. Lo explicamos en qué había antes del Big Bang.
- De qué está hecha la materia oscura, que parece constituir la mayor parte de la materia. Más en qué es la materia oscura.
- Qué es la energía oscura, asociada a la aceleración de la expansión.
- El valor exacto de la constante de Hubble: las mediciones locales y las derivadas del fondo cósmico discrepan, la llamada «tensión de Hubble» que los resultados de Planck situaron en unos 3,6 sigmas.
Ciencia y mitos de origen
Casi todas las culturas imaginaron cómo empezó el mundo: del caos nace el orden, del agua primigenia emerge la tierra, un dios separa el cielo y la tierra. Son relatos de sentido, no modelos científicos, y se pueden leer con interés sin confundirlos. Tienes una comparación en mitos de la creación.
De las primeras estrellas a nosotros
Tras la transparencia del universo hubo una etapa oscura. Las primeras estrellas se encendieron probablemente unos cientos de millones de años después del inicio. En su interior se formaron elementos más pesados que el helio, como el carbono o el oxígeno, y al explotar como supernovas los esparcieron por el espacio. Por eso se dice, con razón, que estamos hechos de materia forjada en estrellas: casi todo lo que compone nuestro cuerpo, salvo el hidrógeno, se produjo así.
El Sistema Solar se formó hace unos 4.600 millones de años a partir de una nube de gas y polvo, y la vida aparece en la Tierra en un periodo posterior que la geología sitúa muy temprano, hace más de 3.500 millones de años según las evidencias más aceptadas. El camino entre la materia y la vida sigue siendo otra gran pregunta abierta, que abordamos en el origen de la vida.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos años tiene el universo?<br>Unos 13.800 millones de años según el modelo estándar; los datos de Planck de 2018 dan 13.787 ± 0,020 miles de millones de años.
¿Dónde ocurrió el Big Bang?<br>En todas partes: no hubo un centro de explosión en un espacio previo. El propio espacio estaba comprimido y empezó a expandirse.
¿Qué prueba el Big Bang?<br>La expansión observada, la radiación cósmica de fondo, la abundancia de elementos ligeros y la estructura a gran escala del cosmos.
¿La ciencia explica por qué existe el universo?<br>No. Explica cómo evolucionó desde un estado inicial denso, pero no por qué existe algo en lugar de nada. Esa pregunta se mueve entre la física teórica y la filosofía.
Fuentes
- Planck Collaboration (2020). «Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters». Astronomy & Astrophysics, 641, A6. https://arxiv.org/abs/1807.06209
- Hubble, E. (1929). «A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae». PNAS.
- Penzias, A. y Wilson, R. (1965). «A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s». Astrophysical Journal.
- Guth, A. (1981). «Inflationary universe». Physical Review D.
- NASA, «Big Bang»: https://science.nasa.gov/universe/overview/
- ESA, misión Planck: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Planck