origen del universo

¿Cómo se forman los elementos químicos?
Gerardo Martínez Avilés

En la antigüedad las personas creían que las cosas en el mundo estaban
constituidas de cuatro elsementos: la tierra, el agua, el aire y el fuego.
Hoy sabemos que la materia está formada por átomos. Los átomos
tienen a su vez una estructura: poseen un núcleo muy pesado que
contiene casi toda la masa, formado por protones yneutrones y poseen
también electrones que se mueven alrededor del núcleo. A las distintas
clases de átomos con un número específico de protones en su núcleo, se
les conoce como elementos químicos. Escuchamos sobre los elementos
químicos en todas partes. Por ejemplo, los astrónomos saben que la
mayor parte de la materia del Universo (sin contar la materia oscura) se
encuentra en forma dehidrógeno. Por otro lado, en biología se sabe que
la vida en la Tierra está basada en el carbono, aunque el oxígeno y el
fósforo son también elementos muy importantes para ella. También los
nutriólogos nos dicen que la leche contiene calcio, y el cereal con el que
la tomamos contiene hierro y zinc. ¿Te has preguntado alguna vez de
dónde vienen todos estos elementos? Para conocer la historia debemoscomenzar por el principio.
La nulcleosíntesis del Big Bang: el origen de los elementos
ligeros
La teoría del Big Bang es la fecha del origen del Universo más aceptada
por la comunidad científica. Esta teoría dice, muy sucintamente, que
hace unos 13.7 mil millones de años, todo cuanto hay en el Universo
(incluido el espacio mismo) estaba concentrado en un punto conocido

como una“singularidad” de densidad con temperaturas increíblemente
altas. Éstas han ido disminuyendo con la expansión del Universo a partir
de la gran explosión. Durante los primeros instantes después del Big
Bang, la temperatura debió ser demasiado alta para formar estructuras
complejas. La temperatura tuvo que disminuir hasta unos mil millones
de grados centígrados para que las colisiones entre protones yneutrones fueran menos violentas y se formaran los primeros núcleos de
elementos químicos. Esto ocurrió durante los primeros minutos después
del comienzo de la gran explosión.
Los primeros núcleos atómicos
Los núcleos de los elementos químicos están formados por protones y
neutrones. Un átomo de hidrógeno posee solamente un protón en su
núcleo, uno de helio dos protones y dos neutrones, y asísucesivamente
conforme avanzamos en la tabla periódica de los elementos. Sabemos
que por estar cargados positivamente, dos protones se repelen entre sí
por la llamada fuerza de Coulomb o fuerza electromagnética, una de las
interacciones fundamentales de la materia. Que en el núcleo de helio los
dos protones no se repelan entre sí se debe a otra interacción
fundamental de la materia conocidacomo fuerza nuclear fuerte, que los
mantiene unidos en el núcleo. Esta fuerza se ejerce en un espacio muy
pequeño, por lo que los dos protones deben estar muy cerca uno del
otro. Las temperaturas necesarias que permitieron a los protones
acercarse entre sí lo suficiente venciendo la fuerza de repulsión de
Coulomb para formar los primeros núcleos, se alcanzaron en el primer
minuto después delBig Bang. Se formaron entonces en el Universo los
primeros elementos representados en

la Tabla Periódica: hidrógeno,

helio y un poco de litio.
Después de que se formaron estos elementos, el Universo en su

expansión se enfrió demasiado como para que hubiera más reacciones
nucleares. Pasaron entonces varios millones de años para que los demás
elementos entraran en escena. Hubo queesperar a que en el Universo
se pudieran formar los nuevos reactores nucleares que eran las
estrellas.
La nucleosíntesis estelar: alquimia en las estrellas
En la década de los años 20 del siglo pasado se desconocía de dónde
procedía toda la energía necesaria para que estrellas como el Sol
brillaran durante miles de millones de años. El físico Francis Aston midió
la diferencia de las masas...