El modelo standar del universo

El modelo Standard del Universo

Introducción La teoría conocida con el nombre de “Modelo Standard del Universo” es la teoría mayormente aceptada hoy en día en el ámbito científico en lo referente al surgimiento y evolución del Cosmos. Popularmente, es conocida con el nombre de Teoría del Big Bang, aunque con el añadido de gran cantidad de información relevante en relación a la idea originaldel Big Bang, acuñada en 1927. Esta teoría intenta describir lo acontecido en el momento de la eventual creación del Universo, y se basa en los postulados de la Física y la Química para dar cuenta de los fenómenos que pueden haber tenido lugar en los primeros instantes de vida del Universo, tratando de explicar cómo la materia y la energía liberadas en ese momento crucial de la gran explosión (bigbang) o singularidad inicial, fueron dando origen progresivamente a las diferentes formas de materia que encontramos actualmente en el cosmos, y cómo dichas formas fueron a su vez conformando objetos mucho más complejos, como estrellas, planetas y galaxias.

Los primeros instantes del Universo (Antes de comenzar a leer esta sección, repase las ideas sobre partículas elementales que fuerondesarrolladas en clase) En el comienzo hubo una explosión. No fue una explosión como las que pueden ocurrir en nuestro planeta, que comienzan con un centro bien definido y se expanden hacia fuera engullendo más y más del aire a su alrededor, sino que se trata de una explosión que ocurrió en todas partes simultáneamente, llenando todo el espacio, y donde cada partícula material se aleja violentamente decualquier otra partícula.

Aproximadamente una centésima de segundo después de esta explosión, (el menor tiempo para el cual podemos suponer que sabemos con algo de certeza lo que puede haber ocurrido) la temperatura del Universo debía estar cerca de los cien mil millones de grados centígrados. Estamos hablando de una temperatura mucho mayor que la que podemos hallar en el centro de la estrellamás caliente; tan caliente que ninguno de los componentes de la materia ordinaria (átomos, moléculas, e incluso nucleones) pueden haberse hallado juntos. En vez de esto, la materia en frenética expansión debido a la gran explosión debió consistir en varios tipos de lo que llamamos partículas elementales, las que son objeto de estudio de la moderna Física de partículas. Así, debieron de existirelectrones y positrones, partículas con idéntica masa y carga eléctrica igual y opuesta; debieron de existir también neutrinos y fotones, todas ellas en cantidades que se supone debieron ser aproximadamente iguales… Todos estos tipos de partículas, electrones, positrones, neutrinos y fotones, eran continuamente creados a partir de energía pura, y entonces, luego de una muy corta vida, aniquiladosnuevamente. De ello se desprende que no debió existir una cantidad predeterminada de partículas de cada tipo, sino que dicha cantidad fue estableciéndose a partir del balance entre procesos de creación y destrucción. Debió existir además una muy pequeña contaminación de partículas más pesadas, protones y neutrones, los cuales son los constituyentes principales de los átomos en el mundo material de hoy.Apenas se podría encontrar un p+ y un no por cada cien millones de electrones, o positrones, neutrinos o fotones. A medida que la explosión continuó, la temperatura comenzó a descender, alcanzando unos treinta mil millones de grados centígrados después de una décima de segundo de ocurrida la explosión, diez mil millones de grados después de un segundo completo, y tres mil millones unos catorcesegundos después. En este punto, la temperatura había descendido lo suficiente para que los procesos de producción de pares de partículas (electrones y positrones) comenzaran a ocurrir más lentamente que los procesos de aniquilación de pares; dichos procesos de aniquilación aportaron la energía necesaria para que la tasa de disminución de la temperatura fuese menor. Sin embargo, ésta continuó...