El Origen del Big Bang

El término Big Bang se ha introducido tanto en la cultura popular que hasta tiene su propia serie de televisión. Es una de las teorías más conocidas de la física, pero lo que no es tan conocido es que quién dio nombre a la teoría nunca creyó en ella. Esto está considerado como una de las grandes “pifias” de la ciencia moderna y el protagonista fue el astrónomo Fred Hoyle.
Arrow_JPG La mayor contribución de Fred Hoyle a la ciencia fue la nucleosíntesis estelar. Demostró que todos los elementos pesados, del Carbono hasta el Uranio, se produjeron dentro de estrellas hace millones de años a partir de la combustión del Hidrógeno. Estos elementos pesados no son otra cosa que los restos de supernovas. Como dijo Carl Sagan, “somos polvo de estrellas”. El descubrimiento le valió el premio Nobel a Willy Fowler en 1983, el colaborador de Hoyle, pero no a este. Fowler compartió el premio con  Subrahmanyan Chandrasekhar, que destacó por sus estudios de la evolución estelar. Parece que fue el carácter controvertido de Hoyle el que lo privó del premio, y que le dio parte de la fama por la que ahora se le recuerda.

Volviendo al tema del Big Bang, Hoyle era un acérrimo defensor del modelo del estado estacionario. Hoyle no concebía que el espacio en el universo se estuviera quedando cada vez más vacío debido a la expansión. Según su teoría, el universo creaba continuamente materia, creando nuevas galaxias de forma que compensaba la dilución causada por la expansión. Esta idea parece un tanto descabellada ahora, pero como decía Hoyle, tampoco se sabía de donde surgía la materia en los modelos alternativos. La mayor diferencia era que en un escenario (modelo del Big Bang) se producía toda de una vez mientras que en su modelo ocurría de forma gradual. Por un tiempo convivieron ambas teorías siendo Hoyle el máximo exponente del modelo estacionario y George Gamow el de la teoría del Big Bang.
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En esa época (1949) fue cuando invitaron a Hoyle a un programa de la radio (BBC) a hablar sobre cosmología. A un punto, mientras comparaba su teoría con la teoría opuesta hizo el comentario que daría nombre a esta última :

“[…] Llegamos a la cuestión de aplicar tests observacionales a las teorías anteriores. Estas teorías se basan en la hipótesis que toda la materia del universo fue creada en un gran *Big Bang* en un momento particular del pasado remoto. Resulta que en un aspecto u otro todas estas teorías están en contradicción con las observaciones. […]”

hoyle-scriptEsto marcó el origen del término “Big Bang”. El nombre se empezó a utilizar desde entonces y la teoría de Gamow terminó llamándose “teoría del Big Bang”, gracias a Hoyle. Durante los años que siguieron Hoyle siguió argumentando a favor de su teoría.  Como buenas teorías, ambas hacían predicciones que se podían comprobar y algunas predicciones eran excluyentes. En particular, predecían un comportamiento distinto para las partes del universo más alejadas de nosotros. Para las galaxias a millones de años luz de distancia. En un universo en continua evolución (el modelo Big Bang) las zonas más alejadas  corresponden con el universo cuando era joven, con estructura distinta al actual. En el modelo estacionario las partes alejadas no serían diferentes del espacio cercano (mismo tipo de composición y densidad de materia).

Martin Ryle (radio astrónomo británico) fue quien realizó las mediciones para ver que teoría era correcta. Para hacer esto tenía que estudiar partes del universo más alejado y compararlas con el más cercano. El problema fundamental era que se necesita saber la distancia de las fuentes de radiación (en el espectro de las ondas de radio), cosa nada fácil de calcular. Ryle hizo la suposición más simple y lógica, las fuentes de radiación más débiles estaban más lejos. Lo que observó es que las fuentes débiles eran más numerosas que las fuertes. Esto es, la densidad a millones de años luz era mayor que la del universo cercano, en contradicción con el modelo estacionario. Este fue el principio del fin del modelo de Hoyle. Para añadir mayor dramatismo, parece que Ryle hizo el anuncio de su descubrimiento de una forma bastante teatral. Invitó a la prensa y a Hoyle (sin que él supiera que iba a decir Ryle) a acudir a la sala de conferencias donde hacia públicos sus resultados.

El descubrimiento de los quasars en el centro de galaxias activas (1963), cementó por completo la teoría de Hoyle. Estos objetos se podían observar en el visible con lo que era posible calcular su distancia con precisión con la ley de Hubble. Pero aunque al final las observaciones probaron que Hoyle estaba equivocado eso no quita que fuera un gran científico. Seguramente mereció el Nobel por su aportación a la nucleosíntesis. Además en realidad en gran parte sus estudios también ayudaron a afianzar la teoría del Big Bang, aunque esta teoría nunca le gustara.

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