?Qu¨¦ provoc¨® la alta temperatura del Big Bang?

Lo primero que necesito es que entiendas la temperatura en relaci¨®n al calor. En la vida cotidiana entendemos que cuando algo est¨¢ a una temperatura muy alta, por ejemplo una olla que est¨¢ al calor, lo que estamos percibiendo es la capacidad de que ocurra un intercambio de energ¨ªa en forma de calor entre el objeto que est¨¢ a mayor temperatura y el que est¨¢ a menor temperatura. Es decir, la temperatura la entendemos como una forma de saber qu¨¦ tiene m¨¢s energ¨ªa calor¨ªfica.

Todas las medidas de energ¨ªa que tenemos del Big Bang, tanto de masa como de energ¨ªa pura, por ejemplo en forma de radiaci¨®n, las podemos identificar o asociar con una temperatura en funci¨®n de lo que nos dice la f¨ªsica estad¨ªstica.

En tu pregunta nos dices que c¨®mo se pudo alcanzar esa alt¨ªsima temperatura del Big Bang si no hab¨ªa todav¨ªa estrellas. La respuesta es que no hac¨ªan falta las estrellas para alcanzarla. Lo que s¨ª hac¨ªa falta es que existiera algo que, en este caso, eran masa y energ¨ªa. Esa masa y esa energ¨ªa surgieron por peque?as fluctuaciones del vac¨ªo. Por esas fluctuaciones surgen part¨ªculas, surge radiaci¨®n y surgen campos. Eso es lo primero que ocurre. Sin ese antecedente no podr¨ªamos hablar de temperatura. Si no hay nada, como te explicaba al principio, no puede haber temperatura porque no puede haber intercambio de energ¨ªa en forma de calor.

A partir de aqu¨ª tenemos que preguntarnos en qu¨¦ estado se encuentra todo eso que ha surgido. Esa materia y esa radiaci¨®n que han aparecido por alg¨²n proceso cu¨¢ntico se pueden interpretar en t¨¦rminos de una energ¨ªa. Lo que tenemos entonces son part¨ªculas con masa, como un quark, y part¨ªculas sin masa, como un fot¨®n. Lo que nosotros interpretamos como temperatura es una medida de cu¨¢nta energ¨ªa hay ah¨ª y c¨®mo se puede intercambiar esa energ¨ªa entre los diferentes elementos constituyentes de ese universo tempran¨ªsimo.

La masa est¨¢ muy comprimida. Para que te hagas una idea, es como cuando apretamos con una bomba de ¨¦mbolo el aire que hay dentro de las ruedas de la bicicleta. Si metemos mucho aire en el mismo volumen, la temperatura aumenta. Inicialmente, antes de que se produjera la explosi¨®n (el Big Bang) toda esa masa ocupaba un volumen muy, muy peque?o. A la vez hab¨ªa un mont¨®n de part¨ªculas sin masa, de radiaci¨®n, que tambi¨¦n se asocia con energ¨ªa. Y tambi¨¦n eso estaba en un espacio muy compacto, es decir era muy denso, as¨ª que tambi¨¦n ten¨ªa mucha energ¨ªa asociada, con lo cual alcanz¨® una temperatura muy grande.

Tan grande fue la temperatura de ese momento que nunca ha vuelto a haber una temperatura como aquella, porque nunca ha vuelto a haber unas densidades de masa y energ¨ªa tan altas como aquellas. Desde entonces, desde el Big Bang, el universo sigue en proceso de enfriarse y expandirse. La energ¨ªa que ten¨ªan las part¨ªculas ha ido liber¨¢ndose desde entonces. Esa energ¨ªa ligaba unas part¨ªculas con otras, al expandirse y al romperse esas fuerzas que ataban unas part¨ªculas con otras, la energ¨ªa se ha ido liberando y se ha convertido en energ¨ªa t¨¦rmica y eso es lo que hace que el universo no est¨¦ tan fr¨ªo como hubiera llegado a estar por ese proceso de enfriamiento progresivo del que te hablaba.

Ruth Lazkoz es f¨ªsica te¨®rica, profesora e investigadora de la Universidad del Pa¨ªs Vasco, sus l¨ªneas de trabajo son la cosmolog¨ªa te¨®rica y observacional, la energ¨ªa oscura y la gravedad modificada.

Pregunta enviada v¨ªa email por Eduardo Schweizer

Coordinaci¨®n y redacci¨®n: Victoria Toro

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