1) El descubrimiento de que las galaxias más lejanas se alejan más rápidamente dio origen a la teoría del Big Bang, que propone que el universo comenzó hace aproximadamente 13,800 millones de años a partir de una singularidad infinitamente densa y caliente. 2) En los primeros segundos después del Big Bang, el universo se expandió rápidamente y se formaron las partículas elementales como electrones, fotones y protones. 3) La radiación de fondo de microondas descubierta en la década de 1960

1. Big Bang

2. La expansión del Universo Con este término se indica la fuga aparente de las lejanas galaxias, determinada gracias al efecto Doppler desde finales de los años 20. Fue en 1929 cuando el astrónomo E. Hubble (1889-1953) se dio cuenta que las velocidades de alejamiento o recesión, como se dice con el vocablo más apropiado, de las galaxias aumentaban con el crecimiento de sus distancias. Este descubrimiento da origen a la teoría cosmológica del Big Bang. La hipótesis de que toda la materia del Universo estaba concentrada en una esfera y que, como consecuencia de la explosión de ésta, comenzó a expandirse. La expansión continuaría actualmente y es la que los astrónomos miden bajo la forma de desplazamiento hacia el rojo de las bandas espectrales de las lejanas fuentes galácticas.

3. Cómo se produjo el big bang El Big-Bang, literalmente es un gran estallido, no fue una explosión como las que nos son familiares que, partiendo del centro se propagan hacia la periferia, sino una explosión que se produjo simultáneamente en todo el espacio y después de la cual cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra. Los físicos teóricos han logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de segundo después del Big Bang. La materia lanzada en todas las direcciones por la explosión primordal está constituida exclusivamente por partículas elementales: Electrones, Positones, Neutrinos. Fotones y además muy pocas partículas elementales más pesadas que las anteriores, como los Protones y los Neutrones.

4. Origen del Big Bang Si los componentes del Universo se están separando, esto significa que en el pasado estaban más cerca, y retrocediendo lo suficiente en el tiempo se llega a la conclusión de que todo salió de un único punto matemático (lo que se denomina una singularidad), en una bola de fuego conocida como Gran Explosión o Big Bang. El descubrimiento en la década de 1960 de la radiación de fondo cósmica, interpretada como un "eco" del Big Bang, fue considerado una confirmación de esta idea y una prueba de que el Universo tuvo un origen.

5. Nucleosíntesis Es el proceso mediante el cual se forman nuevos elementos químicos a partir de reacciones atómicas. La nucleosíntesis se lleva a cabo en el interior de las estrellas y durante las explosiones de supernovas. Lentamente el hidrógeno y el helio se convierten en átomos más pesados .

6. Otras Teorías La mayoría de los físicos y astrónomos de la actualidad está convencida de que la teoría de la Gran Explosión es esencialmente correcta. Las pruebas más fuertes aparte de la expansión misma del Universo, son la radiación de fondo y la abundancia del helio primordial. Estos dos descubrimientos, relativamente recientes, inclinaron definitivamente la balanza hacia la Gran Explosión. Sin embargo, vamos a citar a continuación algunas de las teorías cosmológicas rivales de la Gran Explosión

7. LA TEORÍA DEL ESTADO ESTACIONARIO Aquellos que rehúsan aceptar que el Universo tuvo un principio, pueden encontrar una opción satisfactoria en la teoría del estado estacionario. Según ésta, el Universo no sólo es uniforme en el espacio, sino también en el tiempo; así como, a gran escala, una región del Universo es semejante a otra, del mismo modo su apariencia ha sido la misma en cualquier época, ya que el Universo existe desde tiempos infinitos. Pero ¿cómo reconciliar la expansión del Universo con su apariencia eterna? Si se expande, su densidad debe de disminuir al paso del tiempo. La hipótesis fundamental de los proponentes del Universo estacionario es que nueva materia se crea continuamente de la nada, con lo cual la densidad del Universo se mantiene constante a pesar de la expansión.

8. LA HIPÓTESIS DEL FOTÓN CANSADO Si no se acepta que el Universo está en expansión, sino que las galaxias se encuentran fijas a la misma distancia, sólo se puede postular que los fotones pierden energía —"se cansan"— al atravesar las distancias cósmicas, por lo que nos llegan con menos energía de la que disponían al iniciar su travesía —o sea, corridos hacia el rojo—.

9. Del Caos al Orden El Universo Holográfico y la Conexión Aurea Según el viejo paradigma mecanicista (S XVII) el todo es simplemente la suma o agregación de las partes, de un modo análogo a un mecanismo de relojería. En palabras de Isaac newton: "El Universo es simplemente una gigantesca máquina". Por otro lado, el relativamente nuevo paradigma de la Teoría de Sistemas (S XX) reconoce las sinergias entre las partes. Luego, el todo es mayor que la suma de sus partes: cuando las partes se reúnen, aparecen conexiones entre ellas, lo que que genera la aparición de nuevas propiedades: i) El ser humano no es igual a la simple agregación de sus órganos. El bienestar físico depende de un equilibrio armónico entre todos los órganos del cuerpo humano y no de lo que le ocurre a uno solo. Cuando tomamos una aspirina, esta se disuelve en la sangre, afectando de este modo a todo el cuerpo. ii) Si se junta un gas tóxico (el cloro) con un metal (el sodio) se genera una sustancia que le da "buen sabor" a la carne: la sal. Las propiedades de la sal no tienen ninguna relación con las de un gas tóxico ni con las de un metal.

10. Investigaciones más recientes (ej: estudio de hadrones en Física de Partículas ) llevan la hipótesis sistémica a niveles aún más complejos: el de la parte conteniendo al todo (" holones "). Por ejemplo, en el caso de los fractales regulares, tenemos que estos conservan sus propiedades (e incluso su aspecto visual) frente a los cambios de escala.

11. La hipótesis del " Universo Holográfico " nos dice que la información de todo el universo está contenido en cualquier subconjunto de éste. Por lo tanto, tendría que ser posible reconstruir el universo completo a partir de un simple microbio. En otras palabras: las partes son reproducciones a escala del todo, o también: el todo está contenido en cada una de sus partes, al igual que en un holograma . Si fragmentamos en varias partes la placa de un holograma, ocurrirá que cada sección tendrá la facultad de reproducir por sí misma la imagen original. Una idea similar se esboza en el Sutra Avatamsaka (Siglo ~ V AC):

12. En el cielo de Indra hay una red de perlas de tal forma ordenadas que si miras a una, ves a todas las demás reflejadas en ella . Del mismo modo, cada objeto del mundo no es sólo él mismo, sino que incluye a todos los demás objetos y es, de hecho, todos los demás [...Y dentro de la Torre de Indra...] hay también cientos de miles de torres [o Universos], cada una de las cuales está tan exquisitamente adornada como la Torre principal misma y tan espaciosa como el cielo. Y todas estas torres, más allá de lo que en número podría calcularse, no se molestan en absoluto unas a otras; cada una preserva su existencia individual en perfecta armonía con todo el resto; no hay aquí nada que impida a una torre estar fusionada con todas las demás individual y colectivamente ; hay un estado de perfecta entremezcla y, sin embargo, de perfecta ordenación. Sudhana, el joven peregrino, se ve él mismo en todas las torres y en cada una de ellas, donde el todo está contenido en cada una y cada una está contenida en el todo .

13. El origen cuántico Hace 15.000 millones de años, el Universo se hallaba concentrado en una escala tan pequeña que los efectos cuánticos eran muy importantes. Este origen cuántico del Universo ha dado origen a una nueva teoría sobre su evolución, basada en una de las posibles formulaciones de la teoría cuántica conocida como la “suma de caminos”.Esta formulación sugiere que el Universo no ha evolucionado siguiendo una sola, sino todas las historias posibles.

14. La formación de las galaxias Una galaxia es un sistema de muchos miles de millones de estrellas, junto con gas y polvo interestelares. Muchas galaxias son de forma espiral, mientras que otras son esféricas, elípticas o irregulares. Los telescopios han demostrado la existencia de unos mil millones de galaxias aunque, aparte de la nuestra, sólo tres pueden verse claramente a simple vista. Las galaxias son las unidades que constituyen nuestro universo. Conocemos unos mil millones, pero a medida que avance la tecnología en complejidad, los instrumentos de mayor eficacia descubrirán muchas más. Las galaxias se agrupan en cúmulos y éstos, en cúmulos de cúmulos.

15. La clasificación actual de las galaxias proviene de la que hizo Hubble en el año 1925 a partir de su apariencia física. El astrónomo estadounidense Edwin Hubble desarrolló un sistema para clasificar galaxias que todavía se usa. Agrupó las galaxias en tres categorías básicas: elípticas, espirales e irregulares. Las galaxias elípticas abarcan desde las de tipo EO esféricas hasta las muy achatadas E7. Las galaxias espirales se designan Sa, Sb o Sc según lo apretados que estén los brazos. En algunas espirales parece que los brazos surjan del extremo de una barra, y esas espirales barradas se designan como SBa, SBb o SBc. Las galaxias irregulares son las que no son espirales ni elípticas.

16. Llamada también la Vía Láctea, nuestra galaxia -"la Galaxia"- contiene unos 10.000 millones de estrellas. Se trata de una galaxia espiral corriente y el Sol está situado en uno de sus brazos espirales. El diámetro de la Galaxia es de unos 100.000 años-luz y el Sol está a unos 30.000 del centro. La estrella más cercana al Sol, Próxima Centauro, está a unos 4,2 años-luz. La Galaxia gira y el Sol necesita 225 millones de años para completar una revolución. A veces se ha llamado a ese lapso año cósmico. Algunas galaxias son extremadamente activas y emiten grandes cantidades de radiación. Una de ellas es la poderosa fuente de radio de Centauro A. Los quasares son astros muy lejanos e inmensamente luminosos que se supone son núcleos de galaxias activas. Parece que su energía procede de agujeros negros centrales de gran masa. El quasar más lejano detectado hasta ahora, PKS 2000-330, está a 13.000 millones de años-luz de la Tierra

17. La Cuarta Dimensión física El concepto de la Cuarta Dimensión es descrita por sus propiedades físicas, es bien conocido que hay 3 dimensiones: longitud, latitud y profundidad. La cuarta dimensión es ortogonal a las otras 3 dimensiones espaciales. Los puntos cardinales de las 3 dimensiones conocidas son: arriba/abajo(altitud), norte/sur (longitud), y occidente/oriente (latitud). Cuando hablamos de 4 dimensiones se necesitan terminos adicionales. Terminos como ana/kata (a veces llamado spissitude o spassitude), vinn/vout (usados por Ruby Rucker), y upsilon/delta .

18. La Cuarta Dimensión Espacial Científicos predicen cómo detectar una cuarta dimensión espacial Científicos de las universidades de Duke y Rutgers han desarrollado un esquema matemático que dicen capacitará a los astrónomos para probar una nueva teoría penta-dimensional de la gravedad que rivaliza con la Teoría General de la Relatividad de Einstein.

19. Charles R. Keeton de Rutgers y Arlie O. Petters de Duke basan su obra en una reciente teoría llamada el modelo de gravedad del universo-membrana tipo II de Randall-Sundrum. La teoría sostiene que el universo visible es una membrana (por lo tanto "universo-membrana" o "mundo-brana") sumergida en un universo más grande, de forma parecida a una hebra de alga transparente flotando en el océano. El "universo-membrana" tiene cinco dimensiones – cuatro espaciales más el tiempo – comparado con las cuatro dimensiones – tres espaciales, más el tiempo – presentadas en la Teoría General de la Relatividad.

20. Los agujeros negros. Un agujero negro es una región finita del espacio-tiempo provocada por una gran concentración de masa en el interior de dicha región, que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de dicha región.