El primer segundo del universo

El primer segundo del universo ha sido el más importante y trascendental de toda nuestra Historia. Tanto ha sido así, que para poder analizarlo en profundidad, los científicos han tenido que dividir ese periodo tan "pequeño" de tiempo en ¡más de un billón de partes! Y lo más gordo de esta historia es que a pesar de ese minucioso estudio, no hemos sido capaces de llegar hasta el instante inicial, nos hemos quedado en las puertas. Nuestro análisis comienza con una pequeña esfera ardiente de 10^-33 cm de radio, en un Universo con sólo 10^-43segundos de edad. Esa esfera contiene en su interior, no sólo toda la materia, la energía y las fuerzas que hoy reinan en el Universo entero, sino todo el espacio y el tiempo en el que se desarrollarán todas esas partículas.

Entre 00:00 y 10^-43 (La era de Planck )

Su temperatura es muy elevada alrededor de 10³³ ºK (0ºK= -273ºC). Las 4 fuerzas fundamentales de la naturaleza (electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte, fuerza nuclear débil y gravedad) están unidas en una única superfuerza que controla todas las características de la materia, el espacio y el tiempo. No existen estructuras de ningún tipo, ni siquiera las más simples.
La era de Planck marca el límite del conocimiento humano.

Entre 10^-43 y 10^-35

En este intervalo, el universo está aún miles y miles de veces más caliente que el interior del Sol.
Nubes de radiación térmica a altísimas temperaturas hacen que el mismo espacio sea una sustancia incandescente, un mar de partículas enloquecidas, sobreexcitadas por la gran cantidad de energía transmitida por el calor, que colisionan entre ellas a velocidades próximas a la de la luz. La gravedad ya se ha separado de las demás fuerzas y las partículas ejercen entre sí una atracción electromagnética-fuerte-débil. Existen electrones y quarks como partículas ya diferenciadas e intercambiables. Es en este periodo en el que se concentran los mayores esfuerzos de la investigación actúal.

Entre 10^-35 y 10^-10

Estamos hablando de casi un billón de grados centígrados. En este tiempo el universo pasa de golpe, de tener unas dimensiones microscópicas, a otras mucho mayores que el actúal Sistema Solar. La interacción fuerte se separa de las otras fuerzas , mientras que la electromagnética y la débil siguen combinadas actúando entre los quarks y electrones que han dejado de ser intercambiables. Conocido como periodo de inflación, el universo pudo haberse expandido fácilmente en un factor de 10³⁰ ,10⁵⁰ 10¹⁰⁰o más. ¡Estas cifras son espectaculares! Un factor de expansión de 10³⁰ sería como ampliar la escala de una molécula de ADN hasta aproximadamente el tamaño de la Vía Láctea, y en un intervalo de tiempo que es mucho más corto que una milmillonésima de una trillonésima de un parpadeo.
Entre 10^-10y 10^-5

La radiación continúa enfriándose. Las 4 fuerzas que conocemos se manifiestan por separado. En ese instante, cuando la edad del universo era aún de una millonésima de segundo, los quarks comenzaron a ligarse entre sí para producir hadrones o partículas sensibles a la fuerza nuclear fuerte. Entre ellos se incluían los protones y los neutrones (formados por tríos de quarks) y los mesones, consistentes en pares de quarks.

Entre 10^-5 y 3 minutos

A partir de la primera cienmilésima de segundo, el universo empieza a cobrar un aspecto conocido. Los quarks ya han formado protones y neutrones (estamos a 10 millones de grados centígrados) pero no núcleos atómicos.
Desde los 3 minutos de existencia hasta cumplido el primer medio millón de años, el universo sigue enfriándose cada vez más. A 3000 millones de grados centígrados, los protones y neutrones ya se unen para formar núcleos estables de tritio (3 protones), helio (2p y 1 neutrón) helio normal (2p y 2n) y deuterio (2p).

La mayor parte del artículo ha sido tomada de Hablemos de ciencia por José Manuel Nieves Edit. EDAF (Conversaciones de ciencia). IMPRESCINDIBLE libro, de compra obligada.

Artículo de Isaac Asimov sobre protones, neutrones y demás