2.2 EL ORIGEN DE LAS TEORÍAS COSMOLÓGICAS ACTUALES

2.2 EL ORIGEN DE LAS TEORÍAS COSMOLÓGICAS ACTUALES.
En 1917 Albert Einstein propuso un modelo matemático del Universo basado en su nueva teoría de
la relatividad general. Consideraba el tiempo como una cuarta dimensión y demostró que la gravitación era
equivalente a una curvatura del espacio-tiempo cuatridimensional resultante.
Su teoría indicaba que el Universo no era estático, sino que debía expandirse o contraerse. La
expansión del Universo todavía no había sido descubierta, por lo que Einstein planteó la existencia de una
fuerza de repulsión entre las galaxias que compensaba la fuerza gravitatoria de atracción. Esto le llevó a
introducir una “constante cosmológica” en sus ecuaciones; el resultado era un universo estático. La
introducción de esta constante cosmológica es lo que Einstein calificaría años más tarde como “el mayor
error de mi vida”.
En 1922 el matemático ruso Alexander Friedmann desarrollo modelos no estáticos del Universo y en
1927 lo hizo el sacerdote belga Georges Lemaître .
La solución de Friedmann para las ecuacion de Einstein depende de la cantidad de la materia en el
Universo y es el modelo de universo generalmente aceptado:
–Si hay relativamente poca materia, la atracción
gravitatoria mutua entre las galaxias disminuirá las
velocidades de separación sólo un poco y el Universo
se expandirá indefinidamente. Esto dará como
resultado un llamado “universo abierto”, infinito en
extensión.
–Sin embargo, si la densidad de la materia está por
encima de un valor crítico estimado actualmente en 5
× 10-30 g/cm3, la expansión disminuirá hasta detenerse
y la atracción gravitatoria comenzará la contracción,
que acabará en el colapso total del Universo. Éste
sería un “universo cerrado”, finito en extensión. El
destino de este universo colapsado es incierto, pero
hay una teoría según la cual explotaría de nuevo,
originando un nuevo universo en expansión, que se volvería a colapsar, y así hasta el infinito. A
este modelo se le llama universo oscilante o pulsante.
– Como veremos más adelante, en la actualidad se considera una nueva posibilidad:la existencia
de una fuerza de naturaleza todavía desconocida que contrarresta las fuerzas gravitatorias y que
en los últimos tiempos estaría acelerando el proceso de expansión del universo y que podría
terminar desgarrando y destruyendo el universo de una forma muy violenta.
Lemaître también dio una solución a la ecuación de Einstein, pero es más conocido por haber
introducido la idea del “núcleo primordial”. Afirmaba que las galaxias son fragmentos despedidos por la
explosión de este núcleo, dando como resultado la expansión del Universo. Éste fue el comienzo de la teoría
de la Gran Explosión sobre el origen del Universo.
Los modelos cosmológicos actualmente aceptados son los siguientes:
1.- Modelo de la gran explosión propuesto por George Gamow en 1948 propone que el universo es dinámico
y finito, y que se creó en una gran explosión a partir de un punto inmaterial infinitamente denso y caliente ,
hace unos 13700 millones de años, y desde entonces se sigue impulsando por una fuerza que contrarresta a la
atracción gravitatoria, cuya naturaleza es desconocida y que recibe el nombre de energía oscura.
2.- Modelo del estado estacionario propuesto por Fred Hoyle en 1948 que considera que el universo no tiene
principio definido y que para que permanezca en expansión en el se genera materia de forma continuada por
mecanismos desconocidos.
En cualquier caso todos los modelos actuales deben aceptar la teoría de Edward Hubble que en 1929
comprobó experimentalmente que todas las galaxias que forman el universo están en continua expansión
separándose unas de otras.