Orixe do universo

Na cosmoloxía grega e moderna, a orixe do universo é o instante en que xurdiu toda a materia e a enerxía que existen actualmente no universo como consecuencia dunha grande expansión. A postulación denominada teoría do big-bang (grande explosión) é aceptada pola maioría dos científicos, e postula que o universo podería orixinarse hai uns 13800 millóns de anos, nun instante definido. Na década de 1930, o astrónomo estadounidense Edwin Hubble confirmou que o universo se estaba expandindo, fenómeno que o sacerdote e astrofísico Georges Lemaître describiu na súa investigación sobre a expansión do universo (big bang), baseado nas ecuacións de Albert Einstein, e coa teoría da relatividade xeral. Porén, o propio Einstein non creu nos seus resultados, pois parecíalle absurdo que o universo se atopase en infinita expansión, polo que engadiu ás súas ecuacións a famosa «constante cosmolóxica» (dita constante resolvía o problema da expansión infinita), á cal posteriormente denominaría el mesmo como o maior erro da súa vida. Por isto Hubble foi recoñecido como o científico que descubriu a expansión do universo. Inflación
Na comunidade científica ten unha grande aceptación a teoría inflacionaria, proposta por Alan Guth e Andréi Linde nos anos oitenta, quen tentaron explicar os primeiros instantes do universo. Baséase en estudos sobre campos gravitatorios demasiado fortes, como os que hai preto dun buraco negro. Non se coñece a natureza do macro-universo que antecede ao instante en que o noso universo (véxase universo observable) era da dimensión dun punto con densidade infinita, coñecida como unha «singularidade espazo-temporal». Neste punto concentrábase toda a materia, a enerxía, o espazo e o tempo. Segundo esta teoría, o que desencadeou o primeiro impulso do big-bang é unha «forza inflacionaria» exercida nunha cantidade de tempo practicamente inapreciable. Suponse que desta forza inflacionaria se dividiron as forzas fundamentais de agora.
Este impulso, nun tempo tan inimaxinablemente pequeno, foi tan violento que o universo continúa expandíndose na actualidade. Feito postulado por Edwin Hubble. Estímase que en só 15 x 10-33 segundos ese universo primixenio multiplicou as súas medidas. Formación da materia
A teoría do big-bang consiste en que o universo, que antes era unha singularidade infinitamente densa, matematicamente paradoxal, cunha temperatura moi elevada, nun momento dado, comezou a expandirse, xerando unha gran cantidade de enerxía e materia separando todo, até agora.
O universo, despois do Big Bang, empezou a arrefriarse e, ao expandirse, este arrefriado produciu que tanta enerxía comezase a estabilizarse. Os protóns e os neutróns «creáronse» e estabilizáronse cando o universo tiña unha temperatura de 100000 millóns de graos, aproximadamente unha centésima de segundo despois do inicio. Os electróns tiñan unha grande enerxía e interactuaban cos neutróns, que inicialmente tiñan a mesma proporción que os protóns, pero debido a eses choques os neutróns convertéronse máis en protóns ca viceversa. A proporción continuou baixando mentres o universo seguía arrefriando; así, cando o universo tiña 30000 millóns de graos (unha décima de segundo) había trinta e oito neutróns por cada sesenta e dous protóns, e vinte e catro por setenta e seis cando tiña 10000 millóns de graos (un segundo).
O primeiro en aparecer foi o núcleo do deuterio, case catorce segundos despois, cando a temperatura de 3000 millóns de graos permitía aos neutróns e protóns permanecer xuntos. Para cando estes núcleos podían ser estables, o universo necesitou algo máis de tres minutos, cando esa bóla incandescente arrefriou a uns 1000 millóns de graos. Materia escura
Formalmente, para que todo o exposto aquí poida ser válido, os científicos necesitan unha materia adicional á coñecida (ou máis propiamente vista) polo ser humano. Varios cálculos demostraron que toda a materia e a enerxía que coñecemos é moi pouca en relación coa que debería existir para que o big-bang sexa correcto. Por iso postulouse a existencia dunha materia hipotética para encher ese baleiro, á cal se chamou «materia escura», xa que non interactúa con ningunha das forzas nucleares (forza débil e forte) nin co electromagnetismo, só coa forza gravitacional. No gráfico da dereita pódense ver as proporcións calculadas.