El universo es la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, las leyes y constantes físicas que las gobiernan. Sin embargo, el término universo puede ser utilizado en sentidos contextuales ligeramente diferentes, para referirse a conceptos como el cosmos, el mundo o la naturaleza.
Observaciones astronómicas indican que el universo tiene una edad de 13,73 ± 0,12 millardos de años y por lo menos 93.000 millones de años luz de extensión. El evento que se cree que dio inicio al universo se denomina Big Bang. En aquel instante toda la materia y la energía del universo observable estaba concentrada en un punto de densidad infinita. Después del Big Bang, el universo comenzó a expandirse para llegar a su condición actual, y continúa haciéndolo.
Mediciones sobre la distribución espacial y el desplazamiento hacia el rojo (redshift) de galaxias distantes, la radiación cósmica de fondo de microondas,
y los porcentajes relativos de los elementos químicos más ligeros,
apoyan la teoría de la expansión del espacio, y más en general, la
teoría del Big Bang, que propone que el universo en sí se creó en un
momento específico en el pasado.
Observaciones recientes han demostrado que esta expansión se está
acelerando, y que la mayor parte de la materia y la energía en el
universo es fundamentalmente diferente de la observada en la Tierra, y
no es directamente observable (materia oscura y energía oscura). La imprecisión de las observaciones actuales ha limitado las predicciones sobre el destino final del universo.
Los experimentos sugieren que el universo se ha regido por las mismas
leyes físicas, constantes a lo largo de su extensión e historia. La
fuerza dominante en distancias cósmicas es la gravedad, y la relatividad general
es actualmente la teoría más exacta para describirla. Las otras tres
fuerzas fundamentales, y las partículas en las que actúan, son descritas
por el Modelo Estándar.
El universo tiene por lo menos tres dimensiones de espacio y una de
tiempo, aunque experimentalmente no se pueden descartar dimensiones
adicionales muy pequeñas. El espacio-tiempo parece estar conectado de forma sencilla, y el espacio tiene una curvatura media muy pequeña o incluso nula, de manera que la geometría euclidiana es, como norma general, exacta en todo el universo.
La ciencia modeliza el universo como un sistema cerrado que contiene energía y materia adscritas al espacio-tiempo y que se rige fundamentalmente por principios causales.
Basándose en observaciones del universo observable, los físicos intentan describir el continuo espacio-tiempo en que nos encontramos, junto con toda la materia y energía existentes en él. Su estudio, en las mayores escalas, es el objeto de la cosmología, disciplina basada en la astronomía y la física, en la cual se describen todos los aspectos de este universo con sus fenómenos.
La teoría actualmente más aceptada sobre la formación del universo, dada por el belga valón Lemaître, es el modelo del Big Bang, que describe la expansión del espacio-tiempo a partir de una singularidad espaciotemporal. El universo experimentó un rápido periodo de inflación cósmica
que arrasó todas las irregularidades iniciales. A partir de entonces el
universo se expandió y se convirtió en estable, más frío y menos denso.
Las variaciones menores en la distribución de la masa dieron como
resultado la segregación fractal en porciones, que se encuentran en el universo actual como cúmulos de galaxias.
En cuanto a su destino final, las pruebas actuales parecen apoyar las teorías de la expansión permanente del universo (Big Rip), aunque otras afirman que la materia oscura
podría ejercer la fuerza de gravedad suficiente para detener la
expansión y hacer que toda la materia se comprima nuevamente; algo a lo
que los científicos denominan el Big Crunch o la Gran Implosión.
Los cosmólogos teóricos y astrofísicos utilizan de manera diferente el término universo, designando bien el sistema completo o únicamente una parte de él. Según el convenio de los cosmólogos, el término universo se refiere frecuentemente a la parte finita del espacio-tiempo que es directamente observable utilizando telescopios, otros detectores, y métodos físicos,
teóricos y empíricos para estudiar los componentes básicos del universo
y sus interacciones. Los físicos cosmólogos asumen que la parte
observable del espacio comóvil
(también llamado nuestro universo) corresponde a una parte de un modelo
del espacio entero y normalmente no es el espacio entero.
Frecuentemente se utiliza el término el universo como ambas: la parte observable del espacio-tiempo, o el espacio-tiempo entero.
Algunos cosmólogos creen que el universo observable es una parte
extremadamente pequeña del universo «entero» realmente existente, y que
es imposible observar todo el espacio comóvil. En la actualidad se desconoce si esto es correcto, ya que de acuerdo a los estudios de la forma del universo, es posible que el universo observable esté cerca de tener el mismo tamaño que todo el espacio. La pregunta sigue debatiéndose.
Si una versión del escenario de la inflación cósmica es correcta, entonces aparentemente no habría manera de determinar si el universo es finito o infinito.
En el caso del universo observable, éste puede ser solo una mínima
porción del universo existente, y por consiguiente puede ser imposible
saber realmente si el universo está siendo completamente observado.
Teoría sobre el origen y la formación del Universo (Big Bang)
El hecho de que el universo esté en expansión se deriva de las observaciones del corrimiento al rojo realizadas en la década de 1920 y que se cuantifican por la ley de Hubble. Dichas observaciones son la predicción experimental del modelo de Friedmann-Robertson-Walker, que es una solución de las ecuaciones de campo de Einstein de la relatividad general, que predicen el inicio del universo mediante un big bang.
El "corrimiento al rojo" es un fenómeno observado por los astrónomos,
que muestra una relación directa entre la distancia de un objeto remoto
(como una galaxia) y la velocidad con la que éste se aleja. Si esta
expansión ha sido continua a lo largo de la vida del universo, entonces
en el pasado estos objetos distantes que siguen alejándose tuvieron que
estar una vez juntos. Esta idea da pie a la teoría del Big Bang; el modelo dominante en la cosmología actual.
Durante la era más temprana del Big Bang, se cree que el universo era un caliente y denso plasma.
Según avanzó la expansión, la temperatura decreció hasta el punto en
que se pudieron formar los átomos. En aquella época, la energía de fondo
se desacopló de la materia y fue libre de viajar a través del espacio.
La energía remanente continuó enfriándose al expandirse el universo y
hoy forma el fondo cósmico de microondas.
Esta radiación de fondo es remarcablemente uniforme en todas
direcciones, circunstancia que los cosmólogos han intentado explicar
como reflejo de un periodo temprano de inflación cósmica después del Big Bang.
La edad del universo desde el Big Bang, se estima en unos 13.700 millones de años.
Sopa Primigenia
Hasta hace poco, la primera centésima de segundo era más bien un
misterio, impidiendo los científicos describir exactamente cómo era el
universo. Los nuevos experimentos en el RHIC, en el Brookhaven National Laboratory,
han proporcionado a los físicos una luz en esta cortina de alta
energía, de tal manera que pueden observar directamente los tipos de
comportamiento que pueden haber tomado lugar en ese instante.
En estas energías, los quarks que componen los protones y los neutrones no estaban juntos, y una mezcla densa supercaliente de quarks y gluones,
con algunos electrones, era todo lo que podía existir en los
microsegundos anteriores a que se enfriaran lo suficiente para formar el
tipo de partículas de materia que observamos hoy en día.
Tamaño
Muy poco se conoce con certeza sobre el tamaño del universo. Puede
tener una longitud de billones de años luz o incluso tener un tamaño
infinito. Un artículo de 2003 dice establecer una cota inferior de 24 gigaparsecs
(78.000 millones de años luz) para el tamaño del universo, pero no hay
ninguna razón para creer que esta cota está de alguna manera muy
ajustada pero hay distintas tesis del tamaño; una de ellas es que hay varios universos, otro es que el universo es infinito.
El universo observable (o visible), que consiste en toda la materia y energía que podía habernos afectado desde el Big Bang dada la limitación de la velocidad de la luz, es ciertamente finito. La distancia comóvil
al extremo del universo visible ronda los 46.500 millones de años luz
en todas las direcciones desde la Tierra. Así, el universo visible se
puede considerar como una esfera perfecta con la Tierra en el centro, y
un diámetro de unos 93.000 millones de años luz.
Hay que notar que muchas fuentes han publicado una amplia variedad de
cifras incorrectas para el tamaño del universo visible: desde 13.700
hasta 180.000 millones de años luz. (Véase universo observable).
En el Universo las distancias que separan los astros son tan grandes
que, si las quisiéramos expresar en metros, tendríamos que utilizar
cifras muy grandes. Debido a ello, se utiliza como unidad de longitud el
año luz, que corresponde a la distancia que recorre la luz en un año.
Actualmente, el modelo de universo más comúnmente aceptado es el propuesto por Albert Einstein en su Relatividad General,
en la que propone un universo "finito pero ilimitado", es decir, que a
pesar de tener un volumen medible no tiene límites, de forma análoga a
la superficie de una esfera, que es medible pero ilimitada.
Forma
Si el universo es espacialmente plano, se desconoce si las reglas de la geometría Euclidiana
serán válidas a mayor escala. Actualmente muchos cosmólogos creen que
el Universo observable está muy cerca de ser espacialmente plano, con
arrugas locales donde los objetos masivos distorsionan el espacio-tiempo, de la misma forma que la superficie de un lago es casi plana. Esta opinión fue reforzada por los últimos datos del WMAP, mirando hacia las "oscilaciones acústicas" de las variaciones de temperatura en la radiación de fondo de microondas.
Por otra parte, se desconoce si el universo es conexo. El universo no tiene cotas espaciales de acuerdo al modelo estándar del Big Bang, pero sin embargo debe ser espacialmente finito (compacto).
Esto se puede comprender utilizando una analogía en dos dimensiones: la
superficie de una esfera no tiene límite, pero no tiene un área
infinita. Es una superficie de dos dimensiones con curvatura constante
en una tercera dimensión. La 3-esfera es un equivalente en tres dimensiones en el que las tres dimensiones están constantemente curvadas en una cuarta.
Si el universo fuese compacto y sin cotas, sería posible, después de
viajar una distancia suficiente, volver al punto de partida. Así, la luz
de las estrellas y galaxias podría pasar a través del universo
observable más de una vez. Si el universo fuese múltiplemente conexo y
suficientemente pequeño (y de un tamaño apropiado, tal vez complejo)
entonces posiblemente se podría ver una o varias veces alrededor de él
en alguna (o todas) direcciones. Aunque esta posibilidad no ha sido
descartada, los resultados de las últimas investigaciones de la radiación de fondo de microondas hacen que esto parezca improbable.
Color
Históricamente se ha creído que el Universo es de color negro, pues
es lo que observamos al momento de mirar al cielo en las noches
despejadas. En 2002, sin embargo, los astrónomos Karl Glazebrook e Ivan Baldry afirmaron en un artículo científico que el universo en realidad es de un color que decidieron llamar café cortado cósmico.
Este estudio se basó en la medición del rango espectral de la luz
proveniente de un gran volumen del Universo, sintetizando la información
aportada por un total de más de 200.000 galaxias.
Homogeneidad e isotropía
Mientras que la estructura está considerablemente fractalizada
a nivel local (ordenada en una jerarquía de racimo), en los órdenes más
altos de distancia el universo es muy homogéneo. A estas escalas la
densidad del universo es muy uniforme, y no hay una dirección preferida o
significativamente asimétrica en el universo. Esta homogeneidad e isotropía es un requisito de la Métrica de Friedman-Lemaître-Robertson-Walker empleada en los modelos cosmológicos modernos.
La cuestión de la anisotropía en el universo primigenio fue significativamente contestada por el WMAP, que buscó fluctuaciones en la intensidad del fondo de microondas. Las medidas de esta anisotropía han proporcionado información útil y restricciones sobre la evolución del Universo.
Hasta el límite de la potencia de observación de los instrumentos
astronómicos, los objetos radian y absorben la energía de acuerdo a las
mismas leyes físicas a como lo hacen en nuestra propia galaxia.
Basándose en esto, se cree que las mismas leyes y constantes físicas
son universalmente aplicables a través de todo el universo observable.
No se ha encontrado ninguna prueba confirmada que muestre que las
constantes físicas hayan variado desde el Big Bang.
Composición
El universo observable actual parece tener un espacio-tiempo
geométricamente plano, conteniendo una densidad masa-energía equivalente
a 9,9 × 10-30 gramos por centímetro cúbico. Los constituyentes primarios parecen consistir en un 73% de energía oscura, 23% de materia oscura fría y un 4% de átomos. Así, la densidad de los átomos equivaldría a un núcleo de hidrógeno sencillo por cada cuatro metros cúbicos de volumen.
La naturaleza exacta de la energía oscura y la materia oscura fría
sigue siendo un misterio. Actualmente se especula con que el neutrino,
(una partícula muy abundante en el universo), tenga, aunque mínima, una
masa. De comprobarse este hecho, podría significar que la energía y la
materia oscura no existen.
Durante las primeras fases del Big Bang, se cree que se formaron las mismas cantidades de materia y antimateria.
Materia y antimateria deberían eliminarse mutuamente al entrar en
contacto, por lo que la actual existencia de materia (y la ausencia de
antimateria).
Antes de la formación de las primeras estrellas, la composición química del universo consistía primariamente en hidrógeno (75% de la masa total), con una suma menor de helio-4 (4He) (24% de la masa total) y el resto de otros elementos. Una pequeña porción de estos elementos estaba en la forma del isótopo deuterio (2H), helio-3 (3He) y litio (7Li). La materia interestelar de las galaxias ha sido enriquecida sin cesar por elementos más pesados, generados por procesos de fusión en la estrellas, y diseminados como resultado de las explosiones de supernovas, los vientos estelares y la expulsión de la cubierta exterior de estrellas maduras.
El Big Bang dejó detrás un flujo de fondo de fotones y neutrinos.
La temperatura de la radiación de fondo ha decrecido sin cesar con la
expansión del universo y ahora fundamentalmente consiste en la energía
de microondas equivalente a una temperatura de 2'725 K. La densidad del fondo de neutrinos actual es sobre 150 por centímetro cúbico.
Los cosmólogos teóricos estudian modelos del conjunto espacio-tiempo que estén conectados, y buscan modelos que sean consistentes con los modelos físicos cosmológicos del espacio-tiempo en la escala del universo observable. Sin embargo, recientemente han tomado fuerza teorías que contemplan la posibilidad de multiversos o varios universos coexistiendo simultáneamente. Según la recientemente enunciada Teoría de Multiexplosiones se pretende dar explicación a este aspecto, poniendo en relieve una posible convivencia de universos en un mismo espacio.
Las galaxias
A gran escala, el universo está formado por galaxias y agrupaciones de galaxias. Las galaxias son agrupaciones masivas de estrellas,
y son las estructuras más grandes en las que se organiza la materia en
el universo. A través del telescopio se manifiestan como manchas
luminosas de diferentes formas. A la hora de clasificarlas, los
científicos distinguen entre las galaxias del Grupo Local, compuesto por las treinta galaxias más cercanas y a las que está unida gravitacionalmente nuestra galaxia (la Vía Láctea), y todas las demás galaxias, a las que llaman "galaxias exteriores".
Las galaxias están distribuidas por todo el universo y presentan
características muy diversas, tanto en lo que respecta a su
configuración como a su antigüedad. Las más pequeñas abarcan alrededor
de 3.000 millones de estrellas, y las galaxias de mayor tamaño pueden
llegar a abarcar más de un billón de astros. Estas últimas pueden tener
un diámetro de 170.000 años luz, mientras que las primeras no suelen
exceder de los 6.000 años luz.
Además de estrellas y sus astros asociados (planetas, asteroides, etc...), las galaxias contienen también materia interestelar, constituida por polvo y gas en una proporción que varia entre el 1 y el 10% de su masa.
Se estima que el universo puede estar constituido por unos 100.000
millones de galaxias, aunque estas cifras varían en función de los
diferentes estudios.
La creciente potencia de los telescopios, que permite observaciones
cada vez más detalladas de los distintos elementos del universo, ha
hecho posible una clasificación de las galaxias por su forma. Se han
establecido así cuatro tipos distintos: galaxias elípticas, espirales,
espirales barradas e irregulares.
La Vía Láctea
La Vía Láctea es nuestra galaxia. Es de tipo espiral barrada. Con un diámetro medio de unos 100.000 años luz se calcula que contiene unos 200.000 millones de estrellas, entre las cuales se encuentra el Sol. La distancia desde el Sol al centro de la galaxia es de alrededor de 27.700 años luz.
A simple vista, se observa como una estela blanquecina de forma
elíptica, que se puede distinguir en las noches despejadas. Lo que no se
aprecian son sus brazos espirales, en uno de los cuales, el llamado brazo de Orión, está situado nuestro sistema solar, y por tanto la Tierra.
El núcleo central de la galaxia presenta un espesor uniforme en todos
sus puntos, salvo en el centro, donde existe un gran abultamiento con
un grosor máximo de 16.000 años luz, siendo el grosor medio de unos
6.000 años luz.
Todas las estrellas y la materia interestelar que contiene la Vía Láctea,
tanto en el núcleo central como en los brazos, están situadas dentro de
un disco de 100.000 años luz de diámetro, que gira lentamente sobre su
eje a una velocidad lineal superior a los 216 km/s.
Tan sólo 3 galaxias distintas a la nuestra son visibles a simple vista. Tenemos la Galaxia de Andrómeda, visible desde el Hemisferio Norte; la Gran Nube de Magallanes, y la Pequeña Nube de Magallanes,
en el Hemisferio Sur celeste. El resto de las galaxias no son visibles
al ojo desnudo sin ayuda de instrumentos. Sí que lo son, en cambio, las
estrellas que forman parte de la Vía Láctea.
Estas estrellas dibujan a menudo en el cielo figuras reconocibles, que
han recibido diversos nombres en relación con su aspecto.
Estos grupos
de estrellas de perfil identificable se conocen con el nombre de constelaciones. La Unión Astronómica Internacional agrupó oficialmente las estrellas visibles en 88 constelaciones, algunas de ellas muy extensas, como Hidra o la Osa Mayor, y otras muy pequeñas como Flecha y Triángulo.
Las estrellas
Son los elementos constitutivos más destacados de las galaxias.
Las estrellas son enormes esferas de gas que brillan debido a sus
gigantescas reacciones nucleares. Cuando debido a la fuerza
gravitatoria, la presión y la temperatura del interior de una estrella
es suficientemente intensa, se inicia la fusión nuclear
de sus átomos, y comienzan a emitir una luz roja oscura, que después se
mueve hacia el estado superior, que es en el que está nuestro Sol, para
posteriormente, al modificarse las reacciones nucleares interiores,
dilatarse y finalmente enfriarse.
Al acabarse el hidrógeno, se originan reacciones nucleares de
elementos más pesados, más energéticas, que convierten la estrella en
una gigante roja. Con el tiempo, ésta vuelve inestable, a la vez que
lanza hacia el espacio exterior la mayor parte del material estelar.
Este proceso puede durar 100 millones de años, hasta que se agota toda
la energía nuclear, y la estrella se contrae por efecto de la gravedad
hasta hacerse pequeña y densa, en la forma de enana blanca, azul o
marrón. Si la estrella inicial es varias veces más masiva que el Sol,
su ciclo puede ser diferente, y en lugar de una gigante, puede
convertirse en una supergigante y acabar su vida con una explosión
denominada supernova. Estas estrellas pueden acabar como estrellas de neutrones.
Tamaños aún mayores de estrellas pueden consumir todo su combustible
muy rápidamente, transformándose en una entidad supermasiva llamada agujero negro.
Los Púlsares son fuentes de ondas de radio que emiten con periodos regulares. La palabra Púlsar significa pulsating radio source (fuente de radio pulsante). Se detectan mediante radiotelescopios
y se requieren relojes de extraordinaria precisión para detectar sus
cambios de ritmo. Los estudios indican que un púlsar es una estrella de neutrones pequeña que gira a gran velocidad. El más conocido está en la Nebulosa del Cangrejo.
Su densidad es tan grande que una muestra de cuásar del tamaño de una
bola de bolígrafo tendría una masa de cerca de 100.000 toneladas. Su
campo magnético, muy intenso, se concentra en un espacio reducido. Esto
lo acelera y lo hace emitir gran cantidad de energía en haces de
radiación que aquí recibimos como ondas de radio.
La palabra Cuásar es un acrónimo de quasi stellar radio source
(fuentes de radio casi estelares). Se identificaron en la década de
1950. Más tarde se vio que mostraban un desplazamiento al rojo más
grande que cualquier otro objeto conocido. La causa era el Efecto Doppler,
que mueve el espectro hacia el rojo cuando los objetos se alejan. El
primer Cuásar estudiado, denominado 3C 273, está a 1.500 millones de
años luz de la Tierra. A partir de 1980 se han identificado miles de
cuásares, algunos alejándose de nosotros a velocidades del 90% de la de
la luz.
Se han descubierto cuásares a 12.000 millones de años luz de la
Tierra; prácticamente la edad del Universo. A pesar de las enormes
distancias, la energía que llega en algunos casos es muy grande,
equivalente la recibida desde miles de galaxias: como ejemplo, el
s50014+81 es unas 60.000 veces más brillante que toda la Vía Láctea.
Los planetas
Los planetas son cuerpos que giran en torno a una estrella y que, según la definición de la Unión Astronómica Internacional,
deben cumplir además la condición de haber limpiado su órbita de otros
cuerpos rocosos importantes, y de tener suficiente masa como para que su
fuerza de gravedad genere un cuerpo esférico.
Los satélites naturales son astros que giran alrededor de los planetas. El único satélite natural de la Tierra es la Luna, que es también el satélite más cercano al sol.
Asteroides y cometas
En aquellas zonas de la órbita de una estrella en las que, por
diversos motivos, no se ha producido la agrupación de la materia inicial
en un único cuerpo dominante o planeta, aparecen los discos de asteroides:
objetos rocosos de muy diversos tamaños que orbitan en grandes
cantidades en torno a la estrella, chocando eventualmente entre sí.
Cuando las rocas tienen diámetros inferiores a 50m se denominan meteoroides.
A consecuencia de las colisiones, algunos asteroides pueden variar sus
órbitas, adoptando trayectorias muy excéntricas que periódicamente les
acercan la estrella. Cuando la composición de estas rocas es rica en
agua u otros elementos volátiles, el acercamiento a la estrella y su
consecuente aumento de temperatura origina que parte de su masa se
evapore y sea arrastrada por el viento solar, creando una larga cola de material brillante a medida que la roca se acerca a la estrella. Estos objetos se denominan cometas. En nuestro sistema solar hay dos grandes discos de asteroides: uno situado entre las órbitas de Marte y Júpiter, denominado el Cinturón de asteroides, y otro mucho más tenue y disperso en los límites del sistema solar, a aproximadamente un año luz de distancia, denominado Nube de Oort.
Indicios
La teoría general de la relatividad, que publicó Albert Einstein en 1916,
implicaba que el cosmos se hallaba en expansión o en contracción. Pero
este concepto era totalmente opuesto a la noción de un universo
estático, aceptada entonces hasta por el propio Einstein. De ahí que
éste incluyera en sus cálculos lo que denominó “constante cosmológica”,
ajuste mediante el cual intentaba conciliar su teoría con la idea
aceptada de un universo estático e inmutable. Sin embargo, ciertos
descubrimientos que se sucedieron en los años veinte llevaron a Einstein
a decir que el ajuste que había efectuado a su teoría de la relatividad
era el ‘mayor error de su vida’. Dichos descubrimientos se realizaron
gracias a la instalación de un enorme telescopio de 254 centímetros en el monte Wilson
(California). Las observaciones formuladas en los años veinte con la
ayuda de este instrumento demostraron que el universo se halla en
expansión.
Hasta entonces, los mayores telescopios solo permitían identificar las estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea,
y aunque se veían borrones luminosos, llamados nebulosas, por lo
general se tomaban por remolinos de gas existentes en nuestra galaxia.
Gracias a la mayor potencia del telescopio del monte Wilson, Edwin Hubble logró distinguir estrellas en aquellas nebulosas. Finalmente se descubrió que los borrones eran lo mismo que la Vía Láctea: galaxias. Hoy se cree que hay entre 50.000 y 125.000 millones de galaxias, cada una con cientos de miles de millones de estrellas.
A finales de los años veinte, Hubble también descubrió que las
galaxias se alejan de nosotros, y que lo hacen más velozmente cuanto más
lejos se hallan. Los astrónomos calculan la tasa de recesión de las galaxias mediante el espectrógrafo, instrumento que mide el espectro de la luz procedente de los astros. Para ello, dirigen la luz que proviene de estrellas lejanas hacia un prisma, que la descompone en los colores que la integran.
La luz de un objeto es rojiza (fenómeno llamado corrimiento al rojo) si este se aleja del observador, y azulada (corrimiento al azul)
si se le aproxima. Cabe destacar que, salvo en el caso de algunas
galaxias cercanas, todas las galaxias conocidas tienen líneas
espectrales desplazadas hacia el rojo.
De ahí infieren los científicos que el universo se expande de forma
ordenada. La tasa de dicha expansión se determina midiendo el grado de
desplazamiento al rojo. ¿Qué conclusión se ha extraído de la expansión
del cosmos? Pues bien, un científico invitó al público a analizar el
proceso a la inversa —como una película de la expansión proyectada en
retroceso— a fin de observar la historia primitiva del universo. Visto
así, el cosmos parecería estar en recesión o contracción, en vez de en
expansión y retornaría finalmente a un único punto de origen.
El famoso físico Stephen Hawking concluyó lo siguiente en su libro Agujeros negros y pequeños universos (y otros ensayos), editado en 1993: “La ciencia
podría afirmar que el universo tenía que haber conocido un comienzo”.
Pero hace años, muchos expertos rechazaban que el universo hubiese
tenido principio. El famoso científico Fred Hoyle no aceptaba que el cosmos hubiera surgido mediante lo que llamó burlonamente ‘a big bang’
(una gran explosión). Uno de los argumentos que esgrimía era que, de
haber existido un comienzo tan dinámico, deberían conservarse residuos
de aquel acontecimiento en algún lugar del universo: tendría que haber radiación fósil, por así decirlo; una leve luminiscencia residual.
El diario The New York Times (8 de marzo de 1998) indicó que hacia 1965 “los astrónomos Arno Penzias y Robert Wilson descubrieron la omnipresente radiación de fondo: el destello residual de la explosión primigenia”. El artículo añadió: “Todo indicaba que la teoría (de la gran explosión) había triunfado”.
Pero en los años posteriores al hallazgo se formuló esta objeción: Si
el modelo de la gran explosión era correcto, ¿por qué no se habían
detectado leves irregularidades en la radiación? (La formación de las
galaxias habría requerido un universo que contase con zonas más frías y
densas que permitieran la fusión de la materia.) En efecto, los
experimentos realizados por Penzias y Wilson desde la superficie
terrestre no revelaban tales irregularidades.
Otros términos
Diferentes palabras se han utilizado a través de la historia para denotar "todo el espacio", incluyendo los equivalentes y las variantes en varios lenguajes de "cielos", "cosmos" y "mundo". El macrocosmos también se ha utilizado para este efecto, aunque está más específicamente definido como un sistema que refleja a gran escala uno, algunos, o todos estos componentes del sistema o partes. Similarmente, un microcosmos es un sistema que refleja a pequeña escala un sistema mucho mayor del que es parte.
