El Big Bang fue un fenómeno ocurrido hace aproximadamente 13.800 millones de años y es considerado el inicio de todo lo que existe en nuestro universo, hoy en día conocemos de su existencia gracias a un rastro omnipresente que dejo en el espacio: la radiación cósmica de fondo.
La radiación cósmica de fondo, según el modelo cosmológico estándar, constituye una huella tangible de los momentos iniciales en que se formaron la materia, el espacio y el tiempo. Este fenómeno no escapa a nuestra observación; de hecho, está en todas partes. Para poder darnos una idea de lo que esto implica, si tomamos un centímetro cúbico de espacio vacío en cualquier lugar de nuestro universo, podremos encontrar aproximadamente 300 fotones provenientes únicamente de esta radiación, esta realidad significa que casi toda la luz que existe viene de resplandor inicial del Big Bang
El descubrimiento de lo anterior ha permitido a la humanidad conocer más acerca del pasado del universo y acerca de como era en sus primeras etapas de vida. Uno de los factores determinantes en la información que nos brinda la radiación cósmica es su densidad, es decir, la cantidad de materia en un volumen específico del universo. La densidad es una propiedad sumamente importante para analizar nuestro universo, puesto que en función de su valor depende la forma que el espacio tendrá.
La capacidad de determinar la forma del universo surge en 1910 gracias a Albert Einstein y a su teoría de la relatividad general, que hace posible dicha determinación.
Las tres formas que podrían adoptar el universo, según la teoría de Einstein son: curvado cerrado, similar a una esfera gigante en expansión; hiperbólico, curvado abierto, semejante a una silla de montar a caballo; y plano, comparable a una hoja de papel de más de dos dimensiones. La elección entre estas formas no es trivial, ya que implica el futuro del cosmos: un universo finito que se colapsa, uno infinito que se expande indefinidamente, o uno plano que también es infinito y en expansión.
Si la densidad es lo demasiado grande, la fuerza de gravedad superará la fuerza de expansión, y el universo se curvará formando una esfera. En este escenario, el universo sería finito, aunque sin un límite definido, similar a la superficie de una pelota que no tiene un punto que pueda llamarse "fin". Este es el escenario en el que la expansión eventualmente se detendría, y las galaxias comenzarían a acercarse en lugar de alejarse, culminando en un Gran Colapso, es decir, nuestro universo se colapsaría en un momento dado y su volumen se reduciría al tamaño de un punto infinitesimalmente pequeño.
Las otras dos posibilidades: una en la que el universo es hiperbólico, y otra en la que es plano. Estos dos escenarios sugieren un universo infinito que se expandirá para siempre y o tendría que colapsar sobre sí mismo como el primero.
Para lograr la determinación de la forma del espacio en el que vivimos, la luz del Big Bang fue crucial. Su luz es observable en forma de ondas de microondas muy cortas, es una mezcla de luz y de calor residual de las altas temperaturas que en el inicio del tiempo existieron. La distribución de este fondo de microondas es casi homogénea a una temperatura de apenas 3 grados por encima del cero absoluto (-273.15 °C). Sin embargo, existen pequeñas variaciones en el orden de las milésimas de grado que nos permiten predecir la geometría del espacio.
La luz siempre viaja de manera “recta”, es decir, si no existen deformaciones del espacio por el cual se mueve, esta siempre mantendrá su curso y si en un punto de emisión de luz dos rayos son paralelos en un inicio, siempre permanecerán paralelos en un universo plano, mientras que en un universo esférico sus trayectorias serán curvas y eventualmente se cruzarán y si el universo fuese hiperbólico los rayos de luz se separarían cada vez más y jamás se volverían a ver.
Con todo lo anterior en cuenta, al estudiar la densidad del universo se encontró que la densidad que existe hoy en día es inferior a la densidad crítica para colapsar sobre nosotros mismos, lo que implica que el universo es plano y seguirá expandiéndose. Finalmente, otro indicador que nos indica que el universo es plano es un término conocido como “isotropía” es decir, que independientemente desde que ángulo veas el universo, este siempre se verá igual, respaldando así la geometría plana.
No obstante, a pesar de la evidencia que respalda que la geometría cósmica es plana, la inmensidad del cosmos plantea la posibilidad de que al ser tan grande lo que los humanos hemos intentado medir, al tomar una pequeña parte, a nuestros ojos y a los de nuestros instrumentos les parece una sección plana bien si esta podría tener una pequeña curvatura que aun con la tecnología de hoy en día somos incapaces de detectarla.
Aunado a lo anterior, también existe la posibilidad de que nuestra comprensión de los datos analizados pueda cambiar y como se ha demostrado a lo largo de la historia de la humanidad, en ocasiones, los descubrimientos futuros pueden alterar nuestra percepción actual.
La comparación de la geometría cósmica con las antiguas creencias de que la tierra era plana antes de descubrir su curvatura destaca la humildad necesaria en la exploración del cosmos.
El autor es originario de Guadalajara y estudia ingeniería aeroespacial en el ESTACA (École supérieure des techniques aéronautiques et de construction automobile) en París.
Ha participado en olimpiadas de física, biología, matemáticas y química, en las que ha obtenido medalla de oro a nivel nacional, estatal y regional; en química representó a México en la “54 olimpiada internacional de Química en Tianjin, China”, en donde obtuvo mención honorífica, la presea Golden Monkey y este año participó en la “55 olimpiada internacional de Química en Zurich, Suiza”, en donde compitió con más de 350 estudiantes de 90 países y obtuvo la medalla de bronce para México.
Ha participado en proyectos para impulsar la ciencia en los jovenes tanto en México como en otros países, siendo parte del comité Nacional de Química de Honduras, entrenador en el área de fisicoquímica de la selección nacional de Honduras y forma parte de proyectos en el sector aeroespacial como el Encuentro Mexicano de Ingeniería en Cohetería Experimental (ENMICE), dedicado a promover ciencias espaciales en el país.
En el área informática tiene experiencia programando en lenguajes tales como Python, C++, C#, JavaScript y Swift; asimismo, maneja HTML y CSS para la creación de sitios web y en relación con los idiomas habla español, inglés, francés y portugués.
Además, cursa la carrera de Piloto Privado en el Instituto Tecnológico de Aviación A.C. (ITAC), es autor de diversos artículos para la Agencia Espacial Mexicana y escribe quincenalmente la columna titulada «Ciencia para todos» en el periódico La Crónica de Hoy Jalisco.
@Rodrigo_MorenoP