El modelo de universo del Big bang es el paradigma científico dominante en cosmología. Conocer y comprender el cuerpo teórico y los hechos experimentales que sostienen el modelo excede, está claro, de las posibilidades de la enseñanza secundaria. Pero es posible elegir algunas ideas clave y presentarlas a los alumnos de este nivel de forma que se comprendan sus aspectos esenciales y cómo se llega a establecer.
Las ideas que, en mi opinión, juegan ese papel clave se listan a continuación con un breve comentario explicativo. Al final, un enlace lleva al documento completo “Claves de cosmología para secundaria”. Otro enlace, también al final, lleva a la página “Actividades de cosmología para secundaria” que sirven para trabajar en el aula sobre esas ideas clave.
Clave 1: Nuestro universo es mucho más de lo que se ve
Todo lo que se ve mirando al cielo son objetos de nuestro sistema solar, de nuestra galaxia (la Vía Láctea) y galaxias vecinas (las Nubes de Magallanes en el hemisferio sur y Andrómeda en el hemisferio norte si se sabe donde está y se tiene mucha agudeza visual). La observación del universo con aparatos permite “ver” mucho más: objetos muy lejanos que se presentan muy débilmente y objetos que emiten radiaciones que el ojo no detecta. Esta clave muestra que el universo (el observable) es mucho más extenso y mucho más rico que lo que se puede percibir a simple vista.
Clave 2: Nuestro universo es transparente
La luz nos llega desde objetos inconcebiblemente lejanos porque, incluso en viajes de hasta miles de millones de años, no encuentra estorbos en su camino. La transparencia a la radiación electromagnética es una propiedad de nuestro universo que hace posible su observación. Reconocer esta propiedad y concebir distancias en el universo en términos de la duración de los viajes de la luz es el contenido de esta clave.
Clave 3: Mirar lejos en el universo es contemplar su pasado
La luz es muy rápida pero cuando nos llega desde muy lejos tarda mucho en llegar. Las noticias que nos llegan de los objetos celestes son siempre del pasado. Mirando muy lejos se contempla el pasado del universo. La observación del universo pone su historia delante de los telescopios.
Clave 4: El universo está en desequilibrio termodinámico
Nuestro universo es muy frío ( su temperatura es solo 2’7 grados por encima del cero absoluto) pero contiene muchos objetos calientes (las estrellas por ejemplo). En este hecho residen sus posibilidades actuales de cambio y de ahí nace, para nosotros, la posibilidad de vida.
Clave 5: El espacio se está estirando
La expansión del universo es motor de su evolución, de su historia de enfriamiento. Para los modelos Big bang la expansión debe entenderse como un estiramiento del espacio. Esta idea es clave para evitar errores conceptuales asociados a ideas del Big bang como explosión de materia, sugeridas, entre otras cosas, por el mismo nombre del modelo.
Clave 6: Los fotones se estiran con el espacio
Los fotones procedentes de fuentes lejanas nos llegan “estirados”, con una longitud de onda más larga que la que tenían al ser emitidos. En este hecho observacional se sustenta la idea de que el universo se está expandiendo porque se interpreta que los fotones se estiran con el espacio a medida que viajan por el universo.
Clave 7: Los átomos de aquí son átomos del universo
Los átomos que nos constituyen se formaron cuando el universo era muy joven (en el proceso de “nucleosíntesis primordial”) o, posteriormente, en el interior de estrellas (en el proceso de “nucleosíntesis estelar”). Este hecho es importante porque nos liga con procesos de evolución del universo y también porque establece que los elementos químicos no son estructuras locales sino universales.
Clave 8: Nuestro universo tiene historia
La idea de que el universo es evolutivo es, probablemente, la aportación más importante de los modelos Big bang a las ideas cosmológicas. Los modelos Big bang describen un universo con historia, un universo que tiene fechas para los acontecimientos que tuvieron importancia cosmológica a lo largo de su evolución.
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