Para responder a esta pregunta, primero tenemos que aclarar exactamente lo que quiere decir. Supongo que te estás refiriendo a un día terrestre sideral (~ 24 horas). Además, cuando dices “big bang y la creación del universo”, lo tomo como el tiempo entre la singularidad y un universo que se asemeja a lo que vemos hoy (es decir, principalmente estrellas de la secuencia principal con un puñado de enanas blancas y supergigantes).
Si la interpretación anterior es precisa, entonces es científicamente inviable que un proceso como el Big Bang, al menos en cualquier proceso por el que comprendamos actualmente, produzca un universo como el nuestro en 24 horas. Sin duda, un ser todopoderoso podría “haber usado un proceso acelerado”, sin embargo, si este fuera el caso, no estaría “manteniéndose firme en las leyes de la física”. Después de todo, el paso del tiempo es una propiedad del tejido del universo. Manipularlo sería manipular la física misma.
La edad del universo
Obviamente, la naturaleza detallada del Big Bang está envuelta en muchas incógnitas, por lo que no podemos decir mucho sobre el universo primitivo con gran certeza, sin embargo, podemos extrapolar mucho al observar el universo que nos rodea hoy.
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Para empezar, si miramos a nuestro alrededor, podemos ver una expansión casi perfectamente uniforme. Casi todo se aleja de nosotros y a un ritmo proporcional a su distancia. Esto es lo que esperaríamos ver si fuéramos parte de un medio en expansión (como puntos dibujados en un globo inflado). Al medir la velocidad de esa expansión, podemos extrapolar hacia atrás para calcular un momento en que todo estaría ocupando el mismo punto en el espacio: la singularidad.
Otro medio por el cual recientemente hemos podido medir la edad del universo con un alto grado de precisión es la radiación de fondo cósmico de microondas. Los detalles de cómo esto genera una edad son un poco complicados, pero básicamente, los picos en el espectro del CMB ayudan a determinar la forma y el tamaño del universo durante una fase del big bang llamada recombinación. De esto, así como de las mediciones del CMB, podemos deducir el período de tiempo entre ahora y el momento en que se formó el CMB. Además, nos permite extrapolar cuánto tiempo después del big bang se formó el CMB. Las dos figuras sumadas nos dan una edad total para el universo.
El tercero, el medio por el cual estimamos la edad del universo es mirando los cúmulos estelares. Sabemos mucho sobre qué son las estrellas y cómo se forman y, en esencia, son cosas muy simples: haces de materia unida que con el tiempo alcanzan tal masa que su propia gravedad se vuelve suficiente para causar la fusión dentro de su núcleo. Así es básicamente cómo se forma cada estrella y no hay una teoría alternativa que se ajuste a lo que observamos. Las estrellas parten de hidrógeno y casi todos los elementos más pesados se formaron mediante la fusión de elementos más ligeros dentro de los núcleos de las estrellas. Al observar el espectro de diferentes estrellas, podemos saber de qué elementos están hechos, lo que a su vez nos dice mucho sobre su edad e historia. Al observar las estrellas más antiguas, podemos derivar una edad más joven posible para el universo.
El punto más importante para recordar es que estos medios para medir el universo son completamente independientes, pero todos producen edades del universo entre 10-20 mil millones de años, dependiendo de qué constantes y modelos se usen.
El proceso del Big Bang
Todos los detalles anteriores solo nos dicen cuántos años tiene el universo ahora, que no es la respuesta exacta a su pregunta. El meollo de su pregunta es “¿cuánto tiempo tardó en ocurrir el Big Bang?”. Pero aquí hay un problema: “The Big Bang (TM)” no es realmente un evento único, ni siquiera un proceso discreto. En realidad, comenzó como un término despectivo acuñado por el astrónomo Fred Hoyle para ridiculizar el concepto. La realidad es que la creación de nuestro universo desde el punto de la singularidad todavía está ocurriendo.
La correlación más cercana a un “big bang” real que se encuentra en el modelo estándar de cosmología es un período desde la singularidad hasta el final de la nucleosíntesis, aproximadamente 20 minutos después de la singularidad. En este período, el universo pasó de un punto único de energía casi perfectamente homogénea a una espesa sopa de partículas fundamentales que componen todo lo que vemos a nuestro alrededor hoy.
Ahí es donde las cosas se desaceleraron dramáticamente. Durante los siguientes 300,000 años, la sopa comenzó a adelgazarse y los elementos más livianos pudieron comenzar a formarse, todavía ionizados al principio porque los electrones aún no podían unirse a los núcleos. Esto también se trata de cuando se formó por primera vez el fondo cósmico de microondas, proporcionando la huella digital reveladora de la forma y estructura del universo cuando la materia se fusionó por primera vez y que todavía podemos ver hoy.
Sin embargo, esto todavía no se parecería en absoluto al universo de hoy. Sería un mar casi sin estructura (a escala macroscópica) de partículas simples. Todo se vería más o menos igual en todas las direcciones. No hay galaxias, estrellas, planetas … Nada “grande” en absoluto. Las primeras estrellas aún estaban a 150 millones de años de distancia y las galaxias, 350 millones de años después de eso, y esperarán miles de millones de años antes de comenzar a ver las estructuras a gran escala (cúmulos galácticos, supercúmulos) que vemos a nuestro alrededor ahora. La gravedad es una fuerza extremadamente débil y lleva mucho tiempo juntar toda esa materia en grupos suficientemente grandes para que las estrellas se enciendan.
Sabemos que este proceso lleva mucho tiempo (mucho para nosotros, corto según los estándares cosmológicos) porque conocemos todas las fuerzas involucradas en hacer que sucedan (ver Interacción fundamental). Para que un proceso de esta magnitud ocurra dentro de un período de 24 horas, las fuerzas fundamentales tendrían que ser muy diferentes a lo que medimos ahora. Por ejemplo, la fuerza nuclear fuerte necesitaría ser enormemente más poderosa para unir las partículas pre-bariónicas para formar elementos ligeros muy rápidamente. La gravedad necesitaría ser enormemente más fuerte para juntar esos elementos de luz y formar las primeras estrellas en cuestión de horas.
Al mismo tiempo, la fuerza “débil” necesitaría ser extraordinariamente alta para evitar que estas estrellas súper densas colapsen instantáneamente bajo su propio peso, pero si fuera tan alta, entonces los átomos estables nunca se formarían porque los electrones nunca se unirían a los núcleos. y las partículas fundamentales necesarias para que se formen las estrellas nunca se habrían unido en primer lugar.
Nuestro universo sería una piscina fría, oscura y superdensa, nada como lo que vemos a nuestro alrededor ahora.
Cuando la gente dice que nuestro universo está “Afinado” (Ver Universo afinado), esto es a lo que se refieren. Los defensores del diseño inteligente y la apologética religiosa a menudo usan el término para sugerir que un agente inteligente o Dios debe haber “ajustado” el universo para la vida, aunque eso no es lo que realmente implica, al menos no cuando se invoca en círculos científicos. . Lo que significa es que si alguna de las constantes fundamentales de nuestro universo fuera ligeramente diferente, por ejemplo, la magnitud de una o más de las fuerzas fundamentales, entonces el universo resultante sería muy diferente.
Conclusión
Sabemos que el Big Bang tardó mucho en suceder porque si las condiciones fueran las correctas para que ocurriera en muy poco tiempo, sería un universo muy diferente. Para que un universo como el nuestro se forme en cuestión de días, se requerirían violaciones de nuestra comprensión más fundamental de la física.
¿Podría un ser todopoderoso haber “girado las perillas”, girando algunas fuerzas hacia arriba y otras hacia abajo para acelerar el proceso, cambiándolas nuevamente para crear la imagen estable que vemos hoy? Tal vez.
¿Sería “[firme] a las leyes de la física”? Absolutamente no. La única forma de obtener nuestro universo en 24 horas es limpiando la pizarra de la ciencia de todo lo que hemos observado y haciéndolo todo desde cero.
Enlaces:
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