ORIGEN Y EXPANSIÓN DEL UNIVERSO
El universo comenzó, según el
físico estadounidense de origen ruso
George Gamow (1904-1968), a partir
de un punto extremadamente denso y
caliente (una singularidad, en el argot
cosmológico) que se expandió
bruscamente, dando lugar a la materia
y la energía y con ello, al nacimiento
del
tiempo y del espacio, hace
aproximadamente 13.800 ma.
Es la denominada teoría del big-bang, bautizada así por el físico
británico, contrario a la misma, Fred Hoyle (1915-2001), con el fin de
describir el nacimiento del universo caricaturizándolo como una “gran
explosión”. Según esta teoría, después de la rápida expansión inicial,
el universo se fue enfriando lentamente hasta permitir la formación de
partículas subatómicas y, más tarde, de átomos de hidrógeno, lo que
originó la radiación de fondo de microondas, así como de otros
elementos químicos. Posteriormente, las enormes nubes de
elementos químicos primordiales fueron colapsando debido a la
atracción gravitatoria y comenzaron a formarse estrellas y galaxias.
En 1912, el astrónomo estadounidense Vesto M. Slipher (1875-1969)
observó un aumento de las longitudes de onda en el espectro de
emisión de luz de la galaxia Andrómeda, un fenómeno conocido como
desplazamiento hacia el rojo, lo que significaba que esta galaxia se
estaría alejando de nosotros. Este descubrimiento permitió al físico
estadounidense Edwin Hubble (1889-1953) establecer, en 1929, que
las galaxias se alejan unas de otras en todas las direcciones, en
función de la distancia a la que se encuentran, lo que demostraría que
el universo se expande. Pero la comprobación experimental de la
teoría del big-bang no llegaría hasta 1965, cuando Arno Penzias
(1933) y Robert Woodrow Wilson (1936) descubrieron la radiación de
fondo cósmico de microondas, predicha en dicha teoría.
LA TEORÍA ESTÁNDAR DE LA
FÍSICA Y EL BOSÓN DE HIGGS
Según el modelo estándar
de la física, las partículas se
dividen en dos grandes
grupos: las que tienen masa
y las que transmiten alguna
de las fuerzas de la
naturaleza. Las partículas
con masa forman los
protones y neutrones del
núcleo atómico y están
constituidas por
unas
partículas
elementales
denominadas “quarks”.
Los electrones, que giran alrededor del núcleo, también son
partículas elementales con masa muy pequeña. Las partículas
transmisoras de fuerza no tienen, en principio, masa y su nombre
genérico es el de bosones. Cada una de las fuerzas de la
naturaleza tiene su partícula transmisora. El fotón transmite la
fuerza electromagnética; el gluón, la fuerza nuclear fuerte; los
bosones W y Z, que sí tienen masa, debido al bosón de Higgs,
trasmiten la fuerza nuclear débil y el gravitón, la fuerza de la
gravedad, pero hasta ahora no se ha encontrado.
El bosón de Higgs se hizo famoso en 2012 al ser detectado
en el LHC (Gran Acelerador Colisionador de Hadrones),
construido para confirmar el modelo estándar de la física
mediante choques de partículas elementales a velocidades
próximas a la de la luz, recreando las condiciones iniciales del
universo. Recibe su nombre en honor al Peter Higgs (1929),
premio Nóbel de física en 2013, quien postuló su existencia en
1964, para explicar el origen de la masa de las partículas
elementales.