Cuando se dice: que el universo surgió de una gran explosión de un punto de singularidad (singularity), esto significa que el universo surgió en principio de algo parecido a un agujero negro, o específicamente, al centro de un agujero negro, ya que si hacemos que el universo vuelva a su posible comienzo según el modelo estándar, es decir, que hagamos regresar a los planetas, las estrellas, las galaxias y todo lo que hay en el universo en un proceso inverso hasta su comienzo donde el tiempo es cero, tendremos tamaño cero, ya que no habrá materia, ni espacio, ni tiempo, y habrá una densidad muy alta y una fuerza de gravedad inmensa. En resumen, tendremos una singularidad y la singularidad hace colapsar las leyes actuales de la física, por esto, no existen leyes que predigan con precisión lo que ocurre a partir de una singularidad.

Para acercar la idea del Big Bang pasaremos al agujero negro, pues en su centro también hay un punto de singularidad, y pasaremos a la marcha del agujero negro hacia su final con una explosión como esperan algunos físicos teóricos. Repetiré la definición del agujero negro, la cual es:

O bien es una masa de materia que fue expuesta a una enorme presión externa que la rodeaba al comienzo del nacimiento del universo, que la condensó drásticamente hasta convertirla finalmente en un agujero negro pequeño, este tipo se llama agujero negro primordial y este tipo es un tipo hipotético puesto que no hay una prueba concreta fuerte de su existencia hasta ahora.

O bien es que el agujero negro consiste en una gran estrella que se contrajo hasta colapsar sobre sí misma por causa de su enorme gravedad cuando se agota su combustible nuclear.

Cuando una estrella pierde la fuerza de las explosiones nucleares que mantienen su volumen resistiendo a la gravedad, la gravedad intrínseca se supera causando el encogimiento de la estrella y su colapso de forma completa, y el espacio-tiempo se curva completamente. El tamaño hipotético del agujero negro depende de su masa y su rotación. Del agujero negro no escapa ningún cuerpo que entra al horizonte de sucesos, porque éste es el límite en el que los rayos de luz fallan al escapar lejos del agujero negro. Se sabe que la mayor velocidad conocida científicamente hasta ahora es la velocidad de la luz y se considera una constante universal. Justo después del horizonte de sucesos hacia el exterior del agujero negro se encuentra una región hipotética del espacio en la cual hay un efecto de la fuerza gravitatoria y electromagnética, en él hay oscilaciones o fluctuaciones cuánticas que consisten en parejas de partículas hipotéticas que aparecen simultáneamente y se aniquilan entre sí. Por esto, son como algo que se muestra de la nada sin aparecer realmente. Algunas de estas partículas o energías hipotéticas, positivas y negativas, pueden caer en el agujero negro formando partículas reales o antipartículas de energía negativa dentro del agujero negro por la fuerza de gravedad del agujero negro. Por consiguiente, de una partícula hipotética también nace una partícula real opuesta a la partícula que cayó en el agujero negro, que sigue a su compañera cayendo en el agujero negro, o bien su energía positiva le permite liberarse lejos del agujero negro formando una partícula real, y esta es la radiación emitida por el agujero negro. Por esto, le energía positiva emitida por el agujero negro hacia el exterior se equilibra con las partículas de energía negativa en el interior del agujero negro disminuyendo su masa hipotética según la ecuación de Einstein que establece que la energía es igual a la masa multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz (E = mc2). Y esto disminuye la entropía del agujero negro. Pero la disminución de la entropía (entropy) del agujero negro se compensa con la entropía de la radiación emitida en una dirección por el agujero negro y con una disminución de la temperatura del agujero negro. Esto coincide con la segunda ley de la termodinámica, donde: “cualquier cambio espontáneo que ocurra en un sistema físico debe ir acompañado por un aumento en su entropía” o “en un ciclo reversible la entropía permanece constante, mientras que en un ciclo irreversible debe tener un aumento de esta”.

La entropía: es una medida de la cantidad de desorden en un sistema.

Según la segunda ley de la termodinámica:

En un sistema cerrado la entropía no puede disminuir.

Además, la entropía total de un sistema no disminuye cuando ocurre un intercambio de temperatura entre sistemas.

Y la entropía disminuye en un sistema que pierde temperatura y aumenta en un sistema que gana temperatura.

En el caso del agujero negro que pierde parte de su masa —si es radiactivo— y pierde entropía, por ser un sistema irreversible, debe aumentar su entropía. Esto ocurre primero por las partículas disparadas por él, equivalentes a la disminución, y por el aumento de la temperatura para que haya un aumento en el balance final de la entropía. Por esto no se viola la segunda ley de la termodinámica.

Así pues, con la continuidad de este proceso, llegaremos finalmente a un agujero negro de masa infinitamente pequeña y una enorme temperatura casi infinita. Stephen Hawking dice:

«Lo que sucede cuando la masa del agujero negro se hace, con el tiempo, extremadamente pequeña no está claro, pero la suposición más razonable es que desaparecería completamente en una tremenda explosión final de radiación, equivalente a la explosión de millones de bombas H».[1]

Según el Big Bang, el universo comenzó con una singularidad parecida a la que hay en el corazón de un agujero negro, pues el universo comenzó con una singularidad de un tamaño igual a cero. No había espacio ni lo que se conoce como cuatro dimensiones y la temperatura y la densidad eran inmensas. Por lo tanto, hay una fuerza de gravedad que finalmente provocó una liberación de energía y por ende, el acontecimiento del Big Bang —como en el caso mencionado del agujero negro— dando lugar al nacimiento del universo, que con el pasar de miles de millones de años ha conseguido la forma que observamos hoy.


[1] Fuente: “Hawking – Breve historia del tiempo”, pág. 101.


Extracto del libro “La Ilusión del Ateísmo” de Ahmed Alhasan (a)

3 comentarios sobre “La singularidad del Big Bang:

  1. No estoy pata nada de acuerdo en decir que en la singularidad inicial o antes del big band y ni si siquiera mucho después de este, hubiera una “inmensa fuerza gravitacional” como dices, pues hablar de fuerza gravitacional implica hablar de espacio y en ese momento no existía el espacio por lo que no podría haber gravedad,

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