La mayoría de las generaciones que habitamos el planeta en estos momentos, hemos crecido bajo la idea de que el universo surgió a partir del Big Bang. Desde la perspectiva que conocimos, este fue el comienzo de todo y no hubo necesidad de preguntarse más allá. Aunque las incógnitas volaran en el aire, la idea de un comienzo singular anulaba la necesidad de preguntarse qué hubo antes del Big Bang.

Por décadas los astrofísicos y cosmólogos han estado intentando comprender cómo surgió el universo tal y como lo conocemos hoy en día. Las teorías surgen y vienen romper con los esquemas anteriores, pero luego se estabilizan e impulsan nuevas teorías que terminan por derrocarlas. Así surgió la teoría del Big Bang, que tiene sus raíces tanto en el ámbito teórico como en el ámbito observacional/experimental. Los conocimientos tanto de la Teoría de la Relatividad General de Einstein, como los estudios de agujeros negros, la masa y el vacío universal, se fueron entretejiendo para dar forma al rompecabezas.

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Un universo en expansión 

Pero todos, quizá el más revelador fue aquel postulado por Alexander Friedmann, quien descubrió la solución del universo isotrópico. Friedmann se planteó la idea de que el universo se ve de igual forma en cualquier sentido a donde se mire. Así que postuló sus modelos que tomaron en cuenta un Universo homogéneo y uniforme, donde están contenidas todas y cada uno de los tipos de energías. Así como la materia y la radiación.

De esto resultaron dos importantes conclusiones. La primera es que parecía describir un universo a escalas descomunales, donde todo parece similar en promedio, en todas partes y en todas direcciones. Y dos, las ecuaciones de Friedmann también encontraron que la única vía posible para esto, sería que el Universo no puede ser estático. Sino que debería estar expandiéndose o contrayéndose. Más adelante se comprobó que esto es cierto, justo ahora nuestro hogar cósmico se encuentra expandiéndose a grandes velocidades.

Luego vino Edwin Hubble, quien calculó por primera vez las distancias de las estrellas. Entonces se supo que estaban mucho más lejos que cualquier otra cosa en la galaxia. Pero además, que las que se encontraban más alejadas, se alejaban a velocidades todavía más rápidas que aquellas más cercanas.

¿Qué tiene qué ver todo esto con el Big Bang? Pues que de algún lugar debió venir semejante fuerza que supera los límites gravitacionales tanto como para producir que el Universo se sigua expandiendo. Fuerza que provino del estallido del Big Bang y gracias a la cual continuamos en expansión, hecho que eventualmente implica un universo progresivamente menos denso y mucho más frío que en sus primeras etapas, donde todo estaba más condensado. Y aquí es donde comienzan a surgir las problemáticas.

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Historia del Universo. NASA

El problema de la singularidad 

Pensar en el Big Bang significa pensar en densidades y temperaturas infinitas que se acumularon alguna vez en un espacio casi nulo como para expandirse de tal manera. Lo que se conoce como singularidad. Y comenzar con una singularidad donde hubo temperaturas y densidades arbitrariamente altas y volúmenes arbitrariamente pequeños, significa que debió tener una configuración perfecta en el equilibrio de materia y energía combinadas dentro de ella. Solo de esta manera se alcanzaría la tasa de expansión correcta como para que el universo continúe expandiéndose. No tan rápido como para tener un tamaño mucho mayor al que tiene, pero no tan lento como para volver a colapsar. ¿Cómo es que el universo que conocemos hoy en día se equilibra tan perfectamente en materia y energía?

Los científicos llevan décadas haciéndose la misma pregunta, pero una cosa es cierta, comprenderla cosmología no es una tarea sencilla. Así, muchos de ellos apelaron a las condiciones iniciales. Es decir, la configuración inicial tuvo las condiciones adecuadas y el universo nació de esta manera y ya está. Se anulaba la necesidad de preguntarse qué hubo antes de ello. Pero luego vino Alan Guth a introducir la inflación cósmica.

La inflación cósmica

La inflación cósmica logra resolver algunos problemas que se tienen en la teoría del Big Bang. Y lo hace postulando un periodo antes del Big Bang caliente, donde el universo estaba dominado por una gran constante cosmológica. Esta fase, estira al Universo plano, le da las mismas propiedades en todas las direcciones y evita llegar a una singularidad. La inflación supone que se generaron fluctuaciones cuánticas y se extendieron por todo el universo durante el periodo anterior al Big Bang. En ese sentido, hace nuevas predicciones sobre con qué tipos de imperfecciones comenzaría el Universo.

La teoría clásica de la física ya no describe el comienzo del universo, poco a poco hemos ido descubriendo nuevas formas de entender nuestra existencia en el cosmos. Aunque la teoría del Big Bang caliente nos ayudó a dar un salto enorme en este entendimiento, ahora ya no forma parte del comienzo del universo para los astrofísicos, que han decidido ir todavía más atrás de esta gran explosión.