Destino final del universo
En 1927, Georges Lemaître presentó una teoría que desde entonces ha sido llamada la teoría del Big Bang del origen del universo. En 1948, Fred Hoyle propuso la teoría opuesta de un universo estático, llamada la teoría del estado estacionario. Estas dos teorías fueron contendientes activos hasta el descubrimiento de Arno Penzias y Robert Wilson en 1965, del fondo cósmico de microondas, un hecho que es una predicción sencilla de la teoría del Big Bang y una de que la teoría del estado estacionario no es válida. La teoría del Big Bang se convirtió inmediatamente en el punto de vista más ampliamente sostenido del origen del universo.
Historia de la teoría del Big Bang
Desde 1950 a 1965, el apoyo a estas teorías se dividía a partes iguales, con un ligero desequilibrio que surge del hecho de que la teoría del Big Bang aclaraba tanto la formación como la abundancia observada de hidrógeno y helio, mientras que el Estado Estacionario explicaba el modo en que se formaron, pero no la razón de la abundancia de dichos elementos. Sin embargo, la evidencia en observar comenzó a apoyar la idea de que el universo evolucionó a partir de un estado denso y caliente. Se observaron objetos como cuásares y galaxias de radio que eran mucho más comunes a grandes distancias (por lo tanto, en el pasado distante) que en el universo cercano, mientras que el Estado Estacionario predecía que las propiedades medias del universo deben ser inmutables en el tiempo. Además, el descubrimiento de la radiación de fondo cósmico de microondas en 1965 se consideró la sentencia de muerte del estado estacionario, aunque esta predicción fue sólo cualitativa, y no pudo predecir la temperatura exacta del CMB. (La predicción clave del big bang es el espectro del cuerpo negro del CMB, que no se midió con gran precisión hasta el satélite COBE en 1990). Después de algún reformulación, el Big Bang ha sido considerada como la mejor teoría del origen y evolución del cosmos. Antes de finales de 1960, muchos cosmólogos pensaban que la singularidad infinitamente densa y físicamente paradójica en el momento de inicio del modelo cosmológico de Friedmann podría evitarse al permitir un universo que se contrae antes de entrar en el estado denso y caliente, y comenzando a expandirse de nuevo. Esto se formalizó como universo oscilante de Richard Tolman. En los años sesenta, Stephen Hawking y otros demostraron que esta idea era inviable, [cita requerida] y la singularidad es una característica esencial de la física descrita por la gravedad de Einstein. Esto llevó a la mayoría de los cosmólogos a aceptar la idea de que el universo actualmente descrito por la física de la relatividad general tiene una edad finita. Sin embargo, debido a la falta de una teoría de la gravedad cuántica, no hay manera de demostrar si la singularidad es un punto de origen real para el universo, o si los procesos físicos que lo rigen provocan que el universo sea efectivamente eterno en su esencia.