Cosmologías Antiguas
Nuestra historia comienza, desde que el hombre miró hacia el cielo, por simple curiosidad, comenzó a imaginar cómo sería el universo, y a formular teorías que intentan explicar cómo es el universo, por qué vemos los astros en el cielo de la manera en que los vemos. La parte de la astronomía que se encarga de responder estas preguntas es la Cosmología, y existen varias, de acuedro a la época. Revisando la historia de las cosmologías, vamos a llevar adelante nuestro relato, por relevancia histórica, y comenzamos con la cosmología de Aristóteles, en el siglo IV A.C.
El geocentrismo:
¿Cómo es el universo para Aristóteles?, es un conjunto de esferas concéntricas sobre las que se montaron los astros y entre ellas, se encuentra La Tierra, inmóvil y sobre la esfera más próxima al centro está montada la Luna, más allá las esferas donde se localizan los seis planetas restantes de los siete conocidos, (la luna era considerada un planeta). La última de las esferas es la de las estrellas fijas, en ella están montadas las estrellas que no cambian de posición unas respecto de las otras al ser observadas desde la Tierra. Y esta esfera es la que transmite el movimiento que tiene ella a las demás.
Aristóteles acompaña a esta teoría, con una teoría física, como soporte a la descripción del universo. Su física sostiene que hay una distinción entre lo que hay debajo de la esfera de la luna, y lo que ocurre fuera de ella. Para ello genera dos conceptos como lo son la Región Sublunar, que abarca La Tierra y una Región Supralunar que va más allá de la Tierra. En el mundo sublunar se producen los cambios, tormentas, terremotos, plantas que crecen, personas que caminan, etc. La Región Supralunar también conocida como Física Celeste, en la que no hay cambios. Para Aristóteles no existe el vacío en el Universo, esto hace que la cosmología se conciba un universo finito que, termina en la esfera de las estrellas fijas. (VER Fig I)
Con el correr del tiempo, hubo que dotar a la cosmología aristotélica de un mecanismo matemático, que permitiera realizar predicciones sobre la ubicación de planetas. Esta parte del desarrollo de la cosmología egocéntrica, se debió a Ptolomeo, cuyo sistema sitúa a los planetas describiendo órbitas circulares alrededor de la Tierra. Ver Fig II.
Pero se encuentra con el inconveniente con la trayectoria de Marte que aparentemente, 
hace un movimiento de retroceso, para luego retomar el movimiento original. Es lo que conocemos como "retrogradación de los planetas". Ptolomeo, modificó su teoría original sin abandonar la idea de circularidad como movimiento natural de los astros. Claro que, con la nueva versión, Marte describía una órbita circular montada sobre la órbita de la Tierra, conocida con el nombre de "epiciclos". A pesar de esto, la teoría ptolemaica, requería de modificaciones....
El heliocentrismo
Catorce siglos después, en 1543, un monje polaco Nicolás Copérnico, publica un libro "Sobre la revolución de las esferas celestes", que describe un modelo heliocéntrico
, en donde el sol es el centro del universo y los planetas describen órbitas circulares alrededor del sol. De igual manera, no puede resolver el movimiento de retroceso de algunos de los planetas en su movimiento de traslación alrededor del sol. Plantea que la tierra tiene un movimiento de traslación y resuelve la consecuencia del día y la noche afirmando que la Tierra rota sobre su propio eje. Intenta utilizar el modelo de los epiciclos, pero hubo que esperar muchos años para que esto se resolviera. Ver Fig IV.
Hacia el año 1609 J. Kepler, fue el que pudo encontrar una solución a esta cuestión, 
afirmando que las órbitas planetarias no son circulares, sino elípticas. Es interesante ver cómo se van desarrollando las diversas teorías cosmológicas, que necesitan de una nueva física. Esta física la comenzó a desarrollar Galileo y la completó Newton en la segunda mitad del siglo XVII. Junto con el desarrollo de la mecánica, Newton brindó una nueva cosmología basada en la de Copérnico:
• El universo es infinito a diferencia del planteo de Aristóteles, y presenta zonas vacías.
• Los planetas describen órbitas elípticas alrededor del sol, pero éste no es el centro del universo. El sol es solamente el centro de nuestro sistema planetario.
Kepler plantea la posibilidad de encontrar otros sistemas planetarios en el universo con su correspondiente sol.
Cosmologías Actuales
La pregunta que nos hacemos es si el universo comenzó en algún momento o existió siempre. Ante esta pregunta Aristóteles suponía la existencia eterna, mientras que Newton seguía la tradición de la creación de un universo en algún momento en el tiempo. Esta pregunta se traslada hasta nuestros días aun, en donde encontramos sostenedores de una teoría de universo eterno e invariable: la Teoría del Universo Estacionario, mientras que la mayoría de los científicos sostienen que el universo tuvo un comienzo, en un instante dado. Se trata de la teoría del Big Bang (Gran Explosión) sostiene que el universo debe haber comenzado, y con él tiempo y el espacio, hace alrededor de 15.000 millones de años sin agregar ninguna hipótesis sobre la existencia de un creador.
La Teoría del Big Bang
¿Cuáles fueron las observaciones que llevaron a los científicos a optar por esta idea tan particular?. En 1929, el investigador Edwin Hubble (astrónomo estadounidense) había sugerido que el universo estaba en expansión ya que hacia donde miremos las galaxias más distantes se están alejando de nosotros. Pero..., ¿qué decimos del tiempo?
Sencillamente, podemos decir, que no tiene sentido hablar de que hubo algo antes del Big Bang, junto a la explosión, comenzó el tiempo. Si esto proviene de una gran explosión, a medida que el espacio se expandía la energía se desparramaba de modo que su densidad disminuía. Hubo un momento en que las partículas y antipartículas que se formaran a partir de esa energía, no se volvieran radiación. En este momento las partículas comenzaron a ser estables. Dicho de otro modo, una vez creadas las partículas, los choques entre ellas eran con menor energía de la necesaria para desintegrar fotones, y la parte sustancial permaneció sin transformarse en radiación. El espacio siguió expandiéndose y con ello la energía por unidad de volumen fue disminuyendo, y con ello la temperatura. Con la aparición de tantas partículas la gravedad se hizo evidente, provocó que éstas se agruparan y formaran nubes, hasta formar galaxias y estrellas.
Radiación Cósmica de Fondo
Al haber observado el alejamiento de las galaxias, pensamos en un universo en expansión. El hecho de la existencia de una gran explosión, no podía ser corroborado, por ninguna observación independiente de tal alejamiento. En 1964 los radioastrónomos Arno Penzias y Robert Wilson detectaron una radiación cuya intensidad y frecuencia no tenía variación respecto de la zona del espacio que escudriñaban. Esta radiación de fondo fue interpretada como la radiación remanente de aquella supuesta explosión y se la conoce con el nombre de "radiación cósmica de fondo". Una nueva evidencia de la hipótesis del Bing Bang.
Actualmente la Teoría del Big Bang cuenta con el apoyo de la comunidad científica. Ahora quedan por investigar los aspectos que derivan de tal teoría como son si el universo seguirá en expansión indefinidamente o se volverá a aglomerar la energía en un punto. Quizás la aventura o el desafío de la ciencia no saber cuál es el camino que todavía nos queda por andar en el conocimiento del universo.
Prof. Marta Santos