Big-bang

El big-bang^[1][2] o gran explosió^[2] és el model cosmològic de l'Univers que considera que aquest s'ha expandit fins al seu estat actual a partir d'una condició primigènia en la qual existien unes condicions d'una infinita densitat i temperatura.

Aquesta paraula que designa el principi de la dilatació i l'expansió de l'Univers, comparada abusivament amb una explosió, fou proposada per primera vegada, de manera bastant desdenyosa, pel físic anglès Fred Hoyle en un programa de ràdio de la BBC, The Nature of Things ('La natura de les coses'), el text del qual fou publicat el 1950. Hoyle no explicava la teoria, sinó que se'n reia del concepte, car ell en proposava una altra, avui abandonada, la teoria de l'estat estacionari, segons la qual l'Univers no hauria conegut una etapa densa i calenta. Malgrat el menyspreu original, aquesta expressió ha perdut la seva connotació pejorativa i irònica i ha esdevingut un nom científic i vulgaritzat de l'època en què va aparèixer l'Univers que coneixem. És un model dins de la teoria de la relativitat general que descriu el desenvolupament de l'Univers primerenc. També es parla de big-bang en un sentit més concret, per descriure la bola de foc gegant que va esclatar, en una explosió gegantina, a l'inici de la història del nostre espaitemps.^[3] Per tant, el terme big-bang s'utilitza tant per a referir-se específicament al moment en què es va encetar l'expansió observable de l'Univers, quantificada en la llei de Hubble-Lemaître, com en un significat més general per a referir-se al paradigma cosmològic que explica l'origen i l'evolució del mateix univers.

El suport teòric per al big-bang prové d'uns models matemàtics, l'anomenada mètrica FLRW o models de Friedmann, que mostren que un fenomen com el big-bang és coherent amb la teoria general de la relativitat i amb el principi cosmològic, que manifesta que les propietats de l'Univers haurien de ser independents de la posició o de l'orientació.

Les proves observades que confirmen la teoria inclouen l'anàlisi de l'espectre de llum de les galàxies, que mostren un desplaçament cap a longituds d'ona més llargues en proporció a la distància de cada galàxia i en una relació descrita per la llei de Hubble-Lemaître.

Si aquestes proves s'afegeixen a la que es desprèn del principi de Copèrnic, que considera que observadors situats en qualsevol lloc de l'Univers poden fer observacions similars, permet afirmar que l'espai s'està expandint. Una altra prova encara més important prové del descobriment, l'any 1964, de la radiació còsmica de fons o fons còsmic de microones.

Aquest fenomen s'havia pronosticat com una relíquia del procés en què el plasma ionitzat calent de l'Univers primigeni es refredava de manera suficient per a formar hidrogen neutre i fer possible que l'espai fos transparent a la llum, i aquesta descoberta ha afavorit que entre els físics s'accepti de manera general que el big-bang és el millor model per a explicar l'origen i l'evolució de l'Univers. Altres dades que també en donen suport provenen de la proporció relativa d'elements químics lleugers existents a l'Univers; la sorprenent coincidència entre els valors predits i les abundàncies d'aquests elements inferides a partir de les observacions es pot considerar un complet èxit de la teoria de la nucleosíntesi del big-bang.