Explorando el Universo: Desde el Big Bang hasta la Actualidad

El Universo: Origen, Evolución y Composición

El universo es la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía, el impulso, y las leyes y constantes físicas que las gobiernan. 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 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 el que nos encontramos, junto con toda la materia y energía existentes en él.

Leyes y Dimensiones del Universo

Los experimentos sugieren que el universo se ha regido por las mismas leyes físicas y constantes a lo largo de su extensión e historia. El universo tiene, por lo menos, tres dimensiones de espacio y una de tiempo, aunque experimentalmente no se pueden descartar dimensiones adicionales. 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.

Teoría del Big Bang y la Formación del Universo

La teoría actualmente más aceptada sobre la formación del universo fue teorizada por el canónigo belga Lemaître, a partir de las ecuaciones de Albert Einstein. Lemaître concluyó que el universo no era estacionario, sino que tenía un origen. 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.

Edad, Expansión y Composición Actual

Las observaciones astronómicas indican que el universo tiene una edad de 13.799 ± 21 millones de años y, por lo menos, 93.000 millones de años luz de extensión. Observaciones recientes han demostrado que esta expansión se está acelerando, y que la mayor parte de la materia y la energía en el universo son las denominadas materia oscura y energía oscura; la materia ordinaria solo representaría algo más del 5% del total. Las mediciones sobre la distribución espacial y el desplazamiento hacia el rojo 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. En cuanto a su destino final, las pruebas actuales parecen apoyar las teorías de la expansión permanente del universo, que nos indica que la expansión misma del espacio provocará que llegue un punto en que los átomos mismos se separarán en partículas subatómicas.