En pocas palabras: El universo.

Desde tiempos inmemorables, el hombre ha estado fascinado por conocer el origen real de todos esos puntos brillantes que la bóveda celeste tan desafiantemente mostraba. Las civilizaciones antiguas, creían incluso, poder adivinar el futuro de un individuo a través de las posiciones de éstos en el cielo en el mismo instante de su nacimiento. Por fortuna, actualmente se conocen los motivos de la presencia de estos puntos en el firmamento y aunque un pequeño sector de la raza humana sigue creyendo en estas tradiciones, hoy en día no deja de ser una particular forma de pasar el tiempo.

La ciencia ha avanzado mucho en el conocimiento del cosmos, pero a cada paso que damos, surgen nuevos interrogantes que a priori, no consiguen sino que tengamos todavía más dudas de si un día comprenderemos todo y cuanto nos rodea. Desde que los griegos decidieron que debía existir una partícula elemental a la que denominaron átomo y hasta que Dmitri Mendeleev organizara la primera tabla periódica básica, pasaron unos cuantos miles de años, pero al final se demostró que éstos tenían razón y que existía un elemento común a toda la materia. Fue una simple intuición racional, que la ciencia hasta que tuvo la tecnología suficiente no consideró que fuera posible.

Se ha especulado mucho sobre la sistemática que debe regir el universo, desde la teoría de que la tierra era sustentada por una tortuga gigante, hasta que el universo es una especie de mar en el que todo está sumergido en un fluido que se dio a denominar "Eter cósmico", desde la teoría de la Tierra estacionaria de Aristóteles(ampliada por Ptolomeo, comúnmente aceptada por la iglesia hasta 1514 y sustentada hasta 1609), hasta el estado heliocéntrico propuesto por Nicolás Copérnico en 1514 y desarrollado por Johanes Kepler y Galileo Galilei casi un siglo después, y por supuesto desde la teoría de un universo estático e infinito que siempre ha estado ahí, hasta los actuales postulados que avalan la naturaleza finita del espacio en cuanto a tiempo y dimensiones.

Científicamente es correcto hablar de un universo que tubo principio y posiblemente tendrá final, ya que los actuales conocimientos en cuanto a física espacial así lo avalan. Actualmente y quitando algunos sectores del ámbito científico, la teoría comúnmente aceptada y que mejor se ajusta en la comprensión y evolución del universo, es la teoría del Big-Bang caliente. Teoría que por otra parte dificulta notablemente la comprensión racional más pura: sería más lógico decir que todo ha estado siempre tal y como lo conocemos, o que Dios creó el universo con su soplo divino, a admitir que somos el resultado de una incomprensible explosión en un vacío de alta energía, solo conjeturable a niveles cuánticos.

La teoría del Big-Bang asume que el universo, en un tiempo concreto o incluso antes de que existiera el tiempo, estuvo concentrado en un solo punto de densidad y presión infinitas y que por causas que desconocemos, aquel punto explotó, expandiendo y liberando toda esa energía que en el transcurso de los 15.000 millones de años que aproximadamente cuenta el universo, le habría dado su actual distribución. A partir del primer segundo de vida, la temperatura habría descendido hasta los 10E10 grados y sobre los 100 primeros segundos de vida, los protones y neutrones se unirían para formar núcleos de hidrógeno, deuterio(hidrógeno pesado), helio y litio. A los 180 segundos, la temperatura sería de unos 10E9 grados, lo que permitió que la materia y la radiación de acoplasen, permaneciendo así por un periodo de un millón de años, hasta que la temperatura descendió a unos 3000 grados, con lo que el universo se hizo transparente a la radiación de fondo, los electrones y núcleos no tuvieron la suficiente energía para vencer la atracción electromagnética entre ellos y comenzaron a combinarse para formar átomos. En algunas regiones del cosmos, concretamente en las zonas más densas, la expansión que estaba sufriendo el universo se vio retardada por efecto de la atracción gravitatoria, lo que originó la formación de protogalaxias.

Una de las pruebas denominadas irrefutables de la expansión del universo, la aportó en 1929 Edwin Hubble (en cuyo honor se bautizó al tan célebre telescopio espacial que lleva su nombre), al demostrar por medio del método Döppler (aplicado en astronomía para medir los corrimientos en el espectro de colores de a luz emitida por las estrellas)que todas las galaxias se estaban alejando unas de otras. Si esto era así, es lógico suponer que en algún pasado finito, todas ellas tendrían que haber estado extremadamente juntas. Asumiendo estas deducciones, se comenzaron a trazar las directrices básicas de lo que habría de ser el principio a estudiar de la ciencia astronómica moderna, culminándose este proceso en 1965 con la detección por parte de Arno Penzias y Robert Wilson, dos físicos de la Bell Telephone, de la tan ansiada detección de la radiación de fondo que demostraría la validez de la teoría del Big-Bang.

La radiación de fondo, no era ni más ni menos que el resto fósil de aquella explosión inicial. Se basaba en la suposición de que si el universo estuvo alguna vez tal extremadamente caliente como los científicos auguraban, era lógico pensar que aquella radiación, estaría unos pocos grados de temperatura sobre el cero absoluto y que además, puesto el Big-Bang se produjo en un originario punto de densidad infinita, cuanto menos debería ser detectada en cualquier dirección a la que apuntásemos los detectores. Finalmente así ocurrió y todas las suposiciones fueron constatadas científicamente.

Sin embargo, las cosas no son y de hecho no deben ser tan sencillas: Aún constatada la existencia de la radiación de fondo, esto no explicaba porqué se formaron los núcleos galácticos, ya que si la temperatura era la misma mirásemos donde mirásemos, el universo consecuentemente tendría que haber sufrido una expansión homogénea y de hecho no es así ya que las galaxias y demás cuerpos celestes existen. Se plantea entonces la posibilidad de que la susodicha radiación, debería poseer pequeñas fluctuaciones (zonas más calientes contenidas en ella) que hubieran permitido la aglomeración del polvo cósmico originario desencadenante de la actual distribución universal. También esto es constatado y por fin se sientan las bases de la actual mecánica cuántica.

Cubierta, analizada y constatada la teoría del principio de los principios, ya se pueden desarrollar y postular los que serán a ciencia cierta los mecanismos que intervienen en el desarrollo de todos aquellos objetos que nuestros antepasados contemplaban sobre sus cabezas y que no podían explicar.

El Universo está constituido principalmente de hidrógeno (73,5% de su masa total)y es el combustible de las estrellas. El hidrógeno es el elemento más simple ya que su átomo está formado por un núcleo conteniendo un protón y un electrón orbitando alrededor de él. Siendo el elemento más abundante y más liviano del universo, es lógico suponer que debe ser también el combustible por excelencia de las estrellas. Partiendo de esto, se puede llegar a la conclusión de que las grandes masas de hidrógeno que en un principio formaron las protogalaxias, por efecto de la atracción gravitatoria, comenzaron a colapsarse en formaciones más pequeñas denominadas estrellas, que una vez alcanzada la masa crítica, iniciaron el proceso de fusión nuclear cuyos resultados podemos apreciar en nuestra estrella más cercana, el Sol.

Las reacciones nucleares en el interior de una estrella, son bastante simples y lógicas. Las estrellas, debido a sus enormes masas (nuestro sol representa el 99% de la masa total del sistema solar)necesitan una compensación a las enormes fuerzas gravitatorias a las que se ven sometidas para evitar el colapso que originaría sin lugar a dudas un agujero negro; (en el supuesto de que su masa lo permita) esta compensación la proporciona la reacción nuclear interna, que transforma debido a las altas temperaturas y a la extrema presión, el hidrógeno en el siguiente elemento de la tabla periódica, el helio. Este proceso, es tremendamente exacto en cuanto a consumo de combustible se refiere, ya que se emplea exactamente la cantidad justa de hidrógeno que se necesita para evitar el colapso. Una vez el sistema de compensación entra en funcionamiento, la estrella se mantiene estable hasta que ha transformado todo el hidrógeno en helio, el helio en su siguiente y así hasta el hierro, puesto que por encima de hierro, la fusión nuclear se detiene ya que este elemento en su fusión no desprende energía, sino que la absorve y por consiguiente la estrella muere (nuestro Sol, lleva 5000 millones de años haciéndolo y empleará otros 5000 millones en completar todo el proceso), momento en el cual la estrella, dependiendo de su masa originara tres posibles finales: Si la masa de la estrella equivale a una masa solar, esta desencadenará en una gigante roja que posiblemente explote, convirtiéndose en una enana blanca. Si por el contrario la estrella posee una masa equivalente a 10 masas solares, esta desencadenara una supergigante roja que explotará esparciendo por el universo elementos pesados superiores al hierro (no por fusión, sino debido a las terribles fuerzas que generarán las sucesivas explosiones) en la tabla periódica y su núcleo generará una estrella de neutrones. Si la masa es superior a treinta veces la del Sol, el proceso será el mismo, pero el núcleo implotará derivando a un agujero negro.

En la formación de un sistema solar como el nuestro, intervienen todos los elementos representados en la tabla periódica, es pues lícito suponer que nuestro Sol, debe corresponder por lo menos a una tercera generación de estrellas ya que los procesos químicos que intervienen en la formación de los elementos, son el resultado de diferentes etapas de creación y muerte de estrellas. El sistema solar, se origina por la aglomeración de un remanente de materia proveniente de la explosión de una supernova que concentró elementos ligeros como el hidrógeno y el helio por acción de las fuerzas gravitatorias en su centro y mantuvo los elementos más pesados, (y con menor representación en la masa total del sistema)acompañados de restos de hidrógeno helio y otros elementos livianos, alejados del núcleo formando los planetas; Una vez iniciadas las reacciones nucleares en el Sol, los planetas van enfriándose y adquieren sus masas actuales (recordemos que el sistema solar estuvo durante millones de años siendo bombardeado por cometas y asteroides que produjeron cambios significativos en cuanto a la composición de los distintos planetas, siendo estos bólidos el remanente residual de la formación del conjunto), quedando en las órbitas más cercanas al Sol, los planetas del tipo terrestre y en segundas órbitas los grandes gigantes gaseosos, planetas más masivos que los del tipo terrestre, que debido a sus mayores proporciones fueron capaces de atraer hacia ellos los restos de hidrógeno y helio que quedaron diseminados por todo el Sistema, con mayor proporción que los planetas de tipo terrestre (debido a que su atracción gravitatoria era mucho mayor). Cabe resaltar que Plutón, no es considerado un planeta, ya que su comportamiento orbital alrededor de un centro de masas acompañado por su luna Caronte y su extraña órbita, le confieren más el aspecto de un asteroide atrapado por la gravedad solar que el de un planeta con las características que cabría esperar por su situación (recordemos que es el planeta más alejado de todos y tarda 248 años en completar una vuelta alrededor del Sol con un plano de la elíptica de 17º)

La fusión nuclear en el corazón de las estrellas, es la verdadera semilla del universo; Debido a estas fusiones, la materia antes hidrógeno, puede avanzar posiciones en la tabla periódica de elementos. Así, tenemos que gracias a estos procesos, la cantidad de hidrógeno contenida en el universo, pasó de ser a los 600 segundos después del Big-Bang del torno al 75% del total a ser de 74,21% a los 7500 millones de años y actualmente sutuarse en los 73,5% del total. El helio por el contrario, no ha sufrido apenas variaciones significativas, siendo en los comienzos del 25% del total de la masa a ser del torno al 24,9 actualmente. Oxígeno, hierro y otros componentes si han sufrido aumentos significativos del torno al 100% de su masa original, así por ejemplo el oxígeno pasa de poseer inicialmente una proporción del total del torno al 0,38% a poseer actualmente unos valores del torno de 0,77% del total de la masa del universo. Estos cambios, indican que en un futuro lejano, teóricamente de tendría que haber transformado todo el hidrógeno en elementos más pesados y por consiguiente puesto fin a las reacciones nucleares que se dan en los núcleos de las estrellas, convirtiéndose el universo en un lugar frío, sin excepción en la temperatura que sería la misma en todos los rincones. Pero que esta temperatura sea fría, no debe necesariamente significar que se alcance el CERO ABSOLUTO; el universo reduce su temperatura en proporción a que cuando éste aumenta su tamaño , la temperatura consecuentemente desciende en proporción a dicho aumento, la cual cosa indica que esta no se pierde, se reparte sobre el espacio. Cuando el universo sea incapaz de generar más energía, su crecimiento obligará a que la temperatura descienda sin remedio y si este sigue aumentando de tamaño, en un tiempo infinito, cuando el universo tenga unas proporciones también infinitas, sólo entonces será posible el cero absoluto. Que paradójicamente, un cero absoluto implicaría que neutrones, electrones, protones y todos los componentes de la materia dejaran de vibrar, con lo que estos carecerían de masa.

El final del universo no está claro, todo depende en gran medida de la proporción de su masa total, la cual cosa sigue siendo un misterio, puesto que estudiando toda la masa visible, no se justifica el comportamiento en conjunto de todas las estructuras que lo forman. Para poderse realizar todos los procesos que intervienen a gran escala, se necesitaría una masa en torno al 80% superior a la que actualmente se tiene catalogada (algunos ámbitos científicos establecen el 90% e incluso el 99%, pero eso queda por demostrar), esto implica de forma cuasi obligatoria la existencia de la denominada materia oscura, que teóricamente no es visible a nuestra vista, pero que debería estar formada por agujeros negros, galaxias fantasma y demás cuerpos celestes que por sus características no pudieran ser detectados con los medios actuales. Si el hombre fuera capaz de conseguir tener la certeza de la masa total cósmica, podríamos augurar el final de todos los tiempos y avanzar en el largo camino que aún nos queda por recorrer en el entendimiento, comportamiento y desenlace de esta gran aventura iniciada hace aproximadamente unos 15.000 millones de años.