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Mar

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Llega la normalidad al Universo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Astronomía y Astrofísica    ~    Comentarios Comments (2)

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Durante sus primeros 200.000 a 300.000 años, el universo era un ardiente mundo de oscuridad; era opaco a la transmisión de la luz. Era similar al interior del Sol, que también es opaco (no puede verse directamente a través del Sol). Si algunos electrones se uniesen con protones o núcleos de helio para formar hidrógeno o helio atómicos serían destruidos de inmediato por los fotones energéticos. En consecuencia, los fotones no tienen que desplazarse mucho para interactuar. Esta es la causa de que los telescopios no vean jamás luz de acontecimientos anteriores a unos 300.000 años, al igual que no pueden ver el interior del Sol.

Desacoplamiento

Ahora bien, la era radiactiva termina cuando los fotones cesan de interactuar con la materia. Ello ocurre cuando la temperatura baja de 3.000 °K, y los electrones se unen a los núcleos y forman verdaderos átomos (éste es el fenómeno de la «recombinación o desacoplamiento»), dando como resultado una materia neutra, a diferencia del plasma anterior. La radiación se desacopla de la materia o esta se recombina, debido a que los fotones ya no tienen energía suficiente como para separar a los átomos en sus choques con ellos. Los fotones al dejar de interactuar vuelan libres de un lado a otro, a la velocidad de la luz. Así, la fase de recombinación marca el fin de la era radiactiva. Pero de pronto, el universo se vuelve transparente, lo baña una brillante luz amarilla, el color que corresponde a la materia a 3.000 °K. La luz más antigua nos puede llegar desde esa época, después de atravesar la mitad del universo visible. Este acontecimiento señala, por acuerdo convencional, el fin del Big Bang, y la expansión sin estructuras del universo; pronto empezarán a surgir las estructuras (las protogalaxias).

Gráfico Recombinación

La radiación luminosa más antigua que nos puede llegar proviene del instante cuando ocurre la fase de recombinación o desacoplamiento, recorriendo la mitad del universo visible.

Pero también en el mismo periodo del universo que estamos describiendo y conocido como el de la recombinación, ocurre otro acontecimiento importante: la densidad energética de la materia en forma de helio e hidrógeno atómicos supera la densidad energética de los fotones. El Universo pasa a estar dominado por la materia y no por la radiación, característica que conservará hasta el día de hoy, en que hay en él mil veces más densidad de materia que de radiación.

Claro está, que la recombinación o desacoplamiento no es un hecho que se haya generado masivamente en un corto instante de la curiosa y enigmática vida del universo, ya que cuando comienza esta era los electrones tenían aún suficiente energía para que el proceso de recombinación no ocurriera de forma masiva hasta que transcurrieran unos 700.000 años. La captura de los electrones para formar los átomos tuvo una consecuencia importantísima: sin electrones libres, la radiación electromagnética (los fotones) ya no tenían con quién interactuar y el universo se volvería transparente al paso de ésta. Esto significó que los fotones serían capaces de expandirse junto con el universo. Esos fotones que acabaron por ser libres tenían energías altísimas que se traducía en longitudes de onda muy cortas. Pero la expansión del universo causó el alargamiento de esta longitud de onda. Esos fotones de longitud de onda alargada debida a la expansión son a los que nos referimos cuando hablamos de «la radiación de fondo cósmico de microondas». Ello, sin duda, para la generalidad de nosotros los físicos, es un remanente del Big Bang, que hemos sido capaces de cuantificar su intensidad, y que se ajusta con mucha precisión a lo que se predecía en los cálculos teóricos. Ésta ha sido una de las evidencias más duras y rotundas a favor de la imagen del universo que proporciona el modelo del Big Bang.

Pero poco después del comienzo de la recombinación, algo así como unos 300.000 años transcurridos desde el inicio del universo, comienza a embrionarse la época que se le suele llamar como «transparente». La temperatura comienza a bajar desde los 3.000 °K hasta los 2,73 °K que tiene hoy la ya mencionada radiación del fondo cósmico. El color del universo pasa del amarillo al naranja, luego al rojo, luego al rojo intenso y luego a la oscuridad del espacio profundo. Al cabo de unos 10 millones de años, según nuestro computador, la densidad de la materia era de un millón de veces mayor que la de hoy, que es de aproximadamente de un átomo de hidrógeno por centímetro cúbico. Entonces, en realidad, la densidad de la materia de todo el universo era equivalente a la densidad de la materia que hay hoy en las galaxias. Esto implica que no podrían haber existido galaxias semejantes a las actuales cuando el universo sólo tenía diez millones de años: porque habrían estado unas apiladas encima de las otras. Por ello, es que se supone que las galaxias comienzan a formarse cuando la recombinación baja la presión de la radiación más de mil millones de veces, permitiendo a la gravedad operar entre las regiones que tienen ligeras diferencias de densidad. En cierto sentido, las primeras fases de esta época han sido totalmente desconocidas hasta ahora.

Los telescopios e instrumentos satelitales hoy sólo han percibido objetos hasta un corrimiento al rojo de z = 6,68. La radiación del fondo cósmico nos trae información de z = 1.000 a 2.000. Pero aún no podemos observar nada de la región intermedia, pese a los grandes logros que se han alcanzado en materia observacional al haberse distinguido una posible galaxia que se encontraría a una distancia por confirmar de z = 10,56. Por otro lado, se espera lanzar satélites que detectarán los detalles más finos de la radiación del fondo cósmico, que nos darán información sobre la estructura detallada en la época de recombinación, a partir de la cual se podrá deducir su evolución posterior. Por otra parte, los detalles de esta radiación podrían ser afectados por la región intermedia que tiene que atravesar, como una luz que la ilumina desde atrás, y en ella se podrían perfilar las primeras estructuras. Es la esperanza de los observadores.

Gran parte de la visión de estas épocas, anteriores a z = 6,68, son el resultado de cálculos teóricos, guiados por los principios de la física. Por ello, creemos que las galaxias o protogalaxias probablemente se formaran entre los primeros cien millones de años y los primeros mil millones, cuando los átomos de hidrógeno y helio cayeron en los grumos de materia oscura invisible preexistente. No deja de ser paradójico pensar que conocemos con mucho mayor precisión lo que ocurre en los primeros 100.000 años del universo (salvo antes de 10-6 segundos), que la información que tenemos entre los 100.000 y 1.000.000.000 de años de su vida.

Han circulado varios modelos teóricos sobre la formación de estructuras y galaxias, pero desarrollemos uno con nuestro computador y veamos que nos depara. Si accionamos nuestra maquinita hacia adelante en el tiempo, a partir del primer millón de años (cuando la materia del universo era un gas uniforme de hidrógeno y helio) hasta llegar a los primeros mil millones de años, podemos ver formarse las galaxias. Del gas uniforme se formaron grumos inmensos de gas de hidrógeno y helio. Debían ser del tamaño de supercúmulos (según el modelo «hojuela») o justo del tamaño de las propias galaxias individuales (según los otros modelos que expusimos en una de las secciones de un capítulo anterior). Quizá se formasen entonces las estrellas tipo Población III (estrellas compuestas de helio e hidrógeno puro, sin elementos pesados), Las de gran masa se consumirían rápidamente, colapsándose en agujeros negros o en estrellas de neutrones; esto provocaría ondas de choque en el gas residual, que lo comprimirían, creando las condiciones para la formación de nuevas estrellas. En los núcleos de las galaxias pudieron quizá formarse gigantescos agujeros negros que consumían estrellas y emitían enormes cantidades de luz. los primeros quásares. El universo iba ya camino de crear estructuras cada vez más complejas: galaxias, estrellas, planetas y, más tarde, la vida. Los habitantes del Jardín Cósmico.

Pero para no quedarnos con una sola visión computacional sobre la formación de las estructuras cósmicas, veamos también otros dos escenarios que han emergido de otros modelos configurados en computadores distintos al que hemos usado en el trabajo que hemos estado presentando. Ambos, se sostienen en ideas que dependen del tipo de las irregularidades del contenido materia y de las radiaciones que han ocurrido antes de la fase de recombinación.

El primero de estos modelos, supone perturbaciones en presión y energía sin que pueda existir la oportunidad para que ésta fluya endógena o exógenamente de cada una de las irregularidades. En lenguaje técnico se llaman «perturbaciones adiabáticas» y son muy semejantes a las ondas del sonido en el aire, que son lo suficientemente rápidas como para que no emitan calor desde el volumen de aire comprimido que acompaña a cada onda. O sea, la temperatura alcanza a subir o bajar ligeramente en esos volúmenes, suficientemente rápidos. En el caso del universo, en el interior de cada perturbación la temperatura se modifica. En este caso, por razones mecánicas, la radiación borra las irregularidades cuyos tamaños sean menores que las de una escala correspondiente a los grandes cúmulos de galaxias (unos 20 Mpc o mayores) y masas de unos 1015, que corresponden al tamaño del horizonte en esa época. Después de la recombinación la acción de la propia gravedad de estas estructuras permite que crezcan, atrayendo más masa externa y contrayéndose al mismo tiempo. Se formarían unas enormes nubes más densas que el ambiente, una suerte de panqueque cosmológico, que luego se fragmentarían dando origen a las galaxias. Expresado de otra manera, según esta visión las estructuras de grandes escalas se formarían primero, derivando por fragmentación las más pequeñas.

Modelos adiabáticos e isotermal

Modelos adiabáticos e isotermal de la formación de estructuras y galaxias en el universo

Ahora, hablando del segundo modelo que hemos enunciado describir, está basado en la suposición que las irregularidades antes de la recombinación sean de tipo «isotermal», o sea, que haya tiempo para que fluya el calor y la temperatura sea constante. En ellas, la densidad sería mayor, con una más lenta evolución. El tamaño inicial de estas perturbaciones que pueden sobrevivir a la época de radiación sería sólo del orden de 106 . Después de la recombinación, por fragmentación estas masas deberían producir cúmulos de estrellas. Luego, ellos se atraen entre sí, formando galaxias cada vez más grandes. La lenta asociación gravitacional de éstas dará origen a estructuras cada vez de mayores dimensiones, como grupos, cúmulos y supercúmulos de galaxias. En esta teoría, estas dos últimas formas de asociaciones se estarían formando en la época presente, hecho que parece corroborado por las observaciones. Un aspecto aún incierto en esta teoría es que las primeras perturbaciones tienen que ser generadas por partículas con masa que no sufran interacciones electromagnéticas para evitar que las borre la presión de la radiación. Estas partículas podrían ser los leptones masivos, que, como vimos, pueden contribuir a la densidad del universo. Asimismo, observaciones de galaxias cercanas necesitan de la presencia de grandes cantidades de masa oscura (sin interacciones electromagnéticas) en sus alrededores, que también puede ser consecuencia de la existencia de esos leptones masivos. Todo ello permite ser optimista en este campo.

Los computadores, para ambos modelos, matemáticamente permiten reproducir de manera coincidente las estructuras observadas. Sin embargo, todavía queda camino que recorrer para que se pueda llegar a un pronunciamiento sobre cuál de las teorías es la que se corresponde mejor con las observaciones, lo que se irá dando en la medida en que se siga mejorando en profundidad y detalles.

Más Allá De La Síntesis Electrodébil

Al recorrer examinando todo el periodo de vida del universo podemos concluir que la parte que mejor comprenden los cosmólogos sobre el Big Bang que da inicio al cosmos va desde los nueve microsegundos (cuando se rompe la simetría electrodébil) a los primeros 300.000 años (la época de la recombinación). No se entiende demasiado bien el proceso ni antes ni después de ese periodo. Por ejemplo, ha sido difícil estudiar el periodo de formación de las galaxias debido a su complejidad. Recién en los últimos años se han logrado, aunque insuficientes todavía, avances al respecto, gracia a el HST. Sólo la utilización a su plena capacidad de los nuevos grandes telescopios que se encuentran todavía en etapa de montaje, y la postura en órbita de uno espacial más poderoso que el Hubble, podrán proporcionarnos en el futuro los datos científicos necesarios para adentrarnos en esta era tan compleja. Las temperaturas y energías son tan altas antes de que se produzca la ruptura de la simetría electrodébil, que no han podido reproducirse aún en ningún laboratorio de física de alta energía. Lo que pasa en ese período primordial es un juego de conjeturas para los teóricos de la física de campos.

Supongamos que retrocedemos en el tiempo hasta los nueve primeros microsegundos y que, utilizando nuestro computador, dejamos que el tiempo corra hacia atrás, y que aumente la temperatura. ¿Qué pasa? Según el modelo estándar, no mucho. El gas radiante compuesto por el plasma de quarks-gluones y de leptones sigue contrayéndose y su temperatura aumenta. Como la densidad y la presión de este gas plasmoso se ajustan a las condiciones del sistema de singularidad de Penrose-Hawking, acabamos encontrando en el origen mismo del universo la singularidad y nuestro computador lanza números infinitos… garabatos y delirios. Para elaborar una imagen del universo antes de los primeros nueve microsegundos, tenemos que ir más allá del modelo estándar de las partículas cuánticas y pasar a un modelo nuevo. ¿Cómo elaborar un nuevo modelo? ¿Qué condiciones tendría que reunir?

El modelo estándar ha tenido mucho éxito y se considera como base para entender la estructura actual del universo. Sus principales fundamentos observacionales son la detección de la radiación del fondo cósmico, la expansión del universo, la homogeneidad y la isotropía global, la abundancia relativa de los elementos químicos primordiales y el número del tipo de neutrinos existentes, entre otras. Sin embargo, como hemos visto en distintas secciones de este capítulo sobre el universo primitivo, hay áreas donde quedan detalles oscuros o totalmente desconocidos. Pero más aún, propugna algunas consideraciones teóricas que no coinciden con ideas generales sobre las simetrías, que suelen ser correctas en otros dominios, como las simetrías partícula-antipartícula, entre números leptónicos y otras de orden cuántico. Adicionalmente, quedan insolubles ciertos problemas lógicos y más de alguna paradoja.

Pero, que tiene méritos, los tiene. El modelo estándar de quarks, leptones y gluones, tiene la ventaja de haber sido, cuando recién transcurren los primeros meses del siglo XXI, bastante comprobado en laboratorios de alta energía. Si queremos superarlo y adentrarnos en la situación de aún mayor energía anterior a los primeros nueve microsegundos, hemos de abandonar el terreno seguro, verificado y estudiado en los laboratorios, y aventurarnos en lo desconocido, dejándonos guiar por la imaginación y, ello, aunque se cuente operativamente con los grandes aceleradores como el «The Relativistic Heavy Ion Collider» o el «The Large Hadron Collider». Pero no sólo por la imaginación. Podemos enfocar también el asunto de modo racional. Antes del noveno microsegundo, tuvieron que suceder importantes acontecimientos que propiciaron las condiciones precisas para que el universo evolucionase hasta llegar a ser como lo vemos hoy. Sí no tenemos cuidado, los vuelos de la imaginación nos dejarán pronto inmovilizados en tierra.

Podría parecer, en principio, bastante fácil elaborar un modelo nuevo, que incluyera el modelo estándar, y al mismo tiempo, lo superase. Pues bien, no lo es. La dificultad estriba en que si no tenemos muchísimo cuidado, el nuevo modelo predecirá un estado del universo actual que no coincidirá en absoluto con los hechos.

El estado actual del universo depende decisivamente de determinadas cantidades físicas que oscilan en una gama de valores muy precisa. Ya he mencionado una cantidad física de este género, la entropía específica de 400 millones de fotones por partícula nuclear. Si esa cantidad fuese muy distinta de su valor actual, no existiría el universo tal como lo observamos. En el modelo estándar del universo primitivo, el valor de la entropía especifica es un dato: corresponde a la cantidad inicial de carga del número bariónico del universo. Otros modelos que fueran más allá del modelo estándar podrían determinar la entropía específica, pero desgraciadamente podrían resultar en un valor erróneo, conduciéndonos a un universo inexistente. Los creadores de modelos ambiciosos han de tener mucho cuidado.

Otro ejemplo de esas cantidades físicas críticas son los valores de las masas cuánticas. Por ejemplo, el quark d tiene una masa más pesada que el u, y por tal razón el neutrón, que contiene más quarks d que el protón, es más pesado que éste. Esto implica que un neutrón libre puede desintegrarse en un protón y liberar energía. Pero si, por el contrario, el quark u fuese más pesado que el d, el nucleón estable sería el neutrón y no el protón. Pero entonces no podría existir el átomo de hidrógeno, porque su núcleo es un solo protón que se desintegraría en un neutrón. Aproximadamente el 75 por ciento del universo visible es hidrógeno, y no existiría, claro, si el valor de las masas quárquicas fuese ligeramente distinto.

Hay muchos ejemplos de cantidades físicas de este género que no pueden exceder un ámbito limitado de valores, pues, de hacerlo, el universo no sería como es, no existirían las estrellas ni las galaxias ni la vida. Desde el punto de vista del modelo estándar, simplemente se supone que tales cantidades tienen sus valores observados. Son datos que damos a nuestro computador y, lógicamente, podrían tener otros valores. Pero los físicos quieren entender el valor de esas constantes observadas, en base a una teoría física general y no limitarse a aceptarlas como datos. Esa teoría general, si existe, va sin duda más allá del modelo estándar, pues debería, lógicamente, fijar con exactitud esas constantes. Esa teoría cumpliría plenamente el sueño de Einstein de que «no hay constantes arbitrarias».

Para conseguir realizar ese sueño, los físicos teóricos ambiciosos estudian muchísimas otras nuevas ideas. Ideas, que si bien no han sido confirmadas ni refutadas por experimentos, por ahora sólo engruesan el número de páginas de «La Historia Sin Fin… ». No obstante, son ideas que se hallan en la frontera de la investigación actual, pueden hablarnos del periodo que transcurre antes del noveno microsegundo y desvelar quizás el acto mismo de la creación. Su campo de experimentación es todo el universo. Dejando a un lado toda prudente cautela, examinaremos más adelante tales ideas.

Texto extraído de Astrocosmo

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Esta entrada fue publicada el miércoles, 4 de marzo de 2009 a las 11:12 y está clasificada bajo: Astronomía y Astrofísica. Puede hacer un seguimiento de los comentarios de esta entrada gracias al feed RSS 2.0. Puede dejar un comentario, o enviar un trackback desde su sitio.
 

  1. 1
    Ramon Marquès
    el 4 de marzo del 2009 a las 22:32

    Hola amigo Emilio:
    El presente artícula es muy interesante, cuidado y hasta hermoso. Me complace exponer una opinión al respecto de la temática. Desde los primeros momentos del universo se habla de quarks, leptones, fotones… Creo que estas partículas tan perfectas no surgieron de repente y porque sí. Entiendo que se debería presuponer una historia anterior y que no fuera el big-crush (el universo se expande y acelera). Bien creo que se podría contar con un tiempo anterior que podría ser infinito. La Evolución tuvo que comenzar mucho antes de los primeros momentos de nuestro universo.
    Un cordial abrazo. Ramon Marqués

    Responder
  2. 2
    martin jaramillo perez
    el 19 de abril del 2009 a las 20:55

    POR UNA NUEVA TEORIA SOBRE EL UNIVERSO.

    EL UNIVERSO CRECE Ó SÓLO SE EXPANDE ACELERADAMENTE?

    El Universo, entendido como todo lo que existe, (o simplemente El Todo), esta compuesto por: espacio + materia + energía + tiempo. El espacio, por simple lógica, necesariamente tiene que ser infinito y tridimensional, muy a pesar de cualquier otra teoría “científica” o de cualquier creencia filosófica o religiosa, que a veces hablan de que el espacio puede ser finito o que puede ser plano, bidimensional, o de más de tres dimensiones espaciales, especialmente para los que creen que el espacio y el tiempo fueron también creados en el big bang. Si uno cree que el espacio fue creado con el big bang tiene que creer que el espacio es finito, porque nada que alguna vez haya sido finito, que haya tenido limites, como los que tuvo el universo en la singularidad, podrá crecer hasta llegar a ser infinito; porque tendría que crecer a una velocidad infinita, lo que no es posible.

    Pueden existir abstracciones que tienen principio y que son infinitas como una semirrecta, pero una semirrecta no nace en el punto de origen y va creciendo, una semirrecta no puede irse formando, una semirrecta siempre tendrá que ser y estar completa desde su origen hasta el infinito. De lo contrario nunca será una semirrecta, siempre será un segmento de recta cada vez mayor. Todo lo infinito tiene que ser eterno. Nada que sea infinito se puede ir haciendo o formando. Todo lo que crece, siempre, se podrá medir, por lo tanto nunca podrá llegar a ser infinito, por más que crezca.

    Para los creacionistas y para los creyentes en el big bang no puede haber en el Universo nada eterno ni infinito, y ese es su grave problema para comprender el universo, para ellos ni siquiera pueden ser infinitas las coordenadas que definen las dimensiones espaciales, sencillamente porque se les saldrían de su espacio finito. Para ellos el único espacio posible es el ocupado por la materia-energía. Para ellos el espacio sólo puede tener la forma finita que tenga la materia-energía. Por eso se pueden imaginar múltiples dimensiones espaciales y hasta múltiples universos, a veces paralelos y hasta contenidos unos en otros.

    La materia-energía es finita?

    Además, otros componentes del Todo, diferentes al espacio INFINITO, como lo es el conjunto materia-energía, sumatoria esta que perfectamente puede ser finita o infinita, como hasta hoy no podemos saberlo porque hay mucha materia-energía que no se puede ver ni detectar con instrumentos por que no emite ninguna señal, tanto los defensores de las diferentes creencias como de las muy variadas teorías, podemos continuar especulando sobre si la cantidad total de materia-energía es infinita o no lo es. Parece que las mayorías de: filósofos, científicos y simples creyentes consideran que es finita, especialmente los creacinistas y los amigos del big bang.

    Los creacionistas y creyentes en el big bang, todos creen y tienen que creerlo, para ser consecuentes, que la cantidad de energía–materia es finita y que además es constante ya que creen también en la ley de la conservación de la energía.

    Los que no creemos ni en la creación ni en el big bang estamos divididos en dos grupos, los que creen que la totalidad de materia-energía es finita y los que creen que es infinita.

    Entre los que creen que la materia-energía es finita y no creen en la gran explosión, la mayoría creen en la ley de la conservación de la energía y hay otra minoría que no creen en esta ley.

    Hay otro grupo también minoritario, que cree que la totalidad de materia-energía es infinita y por lo tanto no le interesa la validez o invalidez de ley de la conservación de la energía, porque para el efecto es igual; debido a que una cantidad infinita de materia-energía más otra cantidad cualquiera que se pueda crear o menos otra cantidad que se pueda destruir, sigue siendo igual, una cantidad infinita.

    Estos diferentes grupos defienden distintas concepciones del universo.

    Las teorías defendidas por los grupos mayoritarios son muy conocidas, pero las TEORÍAS que defendemos las minorías, no son tan conocidas, por eso pretendemos hablar de ellas en este documento.

    TEORÍAS:

    Es decir, vamos a plantear básicamente dos teorías de las minorías:

    1. La de los que creen que la materia-energía es finita, y no creen en la ley de la conservación de la energía. (Teoría de La gran herejía)

    2. La de los que cree que la totalidad de materia-energía es infinita y por lo tanto no le interesa la validez o invalidez de ley de la conservación de la energía. (Teoría del eterno infinito).

    Ambas teorías tienen bases comunes, a saber:

    El espacio y el tiempo son infinitos y eternos.

    El universo (materia-energía) es amorfo y tridimensional

    Acerca de la forma que pueda tener el universo o el conjunto de la materia-energía conocida, dijimos que hay quienes afirman que puede ser plano o que incluso puede tener formas de objetos muy conocidos como: sillas de montar, cascos de esferas, embudos, roscas o cornetas, otros creemos que lo mas razonable es que sea amorfo o parecido a una nube o tal vez, tan irregular como un maíz tostado, de lo que si estamos muy convencidos es que debe ser tridimensional y algo irregular. No creemos en mas de tres dimensiones espaciales, porque cuando algunos teóricos, como los defensores de la teoría de cuerdas, tratan de explicar lo de las otras dimensiones espaciales, especialmente la quinta, sexta, séptima y así sucesivamente, lo que logramos entender es que se refieren a “dimensiones” como coordenadas finitas, entonces pueden imaginarse formas: planas, curvas, entorchadas, paralelas o dobladas, pero que de todas maneras no son realmente otras dimensiones espaciales, porque no son coordenadas infinitas, sino mas bien dimensiones de las partes y componentes de los seres que quieren ubicar en el espacio tridimensional. Nos parece que confunden las dimensiones espaciales generales e infinitas con dimensiones finitas y específicas de las formas, de los componentes y de las posiciones que pueden adoptar los seres en el espacio. Algunas veces, hasta, llegan a dar a entender, que el problema de las otras múltiples dimensiones no puede ser entendido por personas normales o de inteligencia normal, casi que plantean que ese es un tema de superdotados y para superdotados.

    Nos ponen como ejemplo de la dificultad para comprender la existencia de otras múltiples dimensiones, el cuento de que un observador ve a la distancia un cable de energía extendido y le parece que es una línea, que sólo tiene una dimensión, la cual es su longitud. Pero para unas hormigas que caminan sobre el cable es evidente que el cable posee otras dimensiones como espesor y que además está compuesto por torones helicoidales cuyos entorchamientos resultan ser otras “dimensiones”, que sencillamente el observador no las puede comprender porque no las ve. A estos argumentos les cuestionamos; será que el espesor del cable y sus respectivas helicoidales no están ya contenidas dentro de las tres primeras y simples dimensiones infinitas, aquellas que todo los seres normales conocemos y comprendemos.

    Resumiendo…creemos que nada puede existir por fuera de un simple espacio infinito y tridimensional, todo lo que logremos imaginarnos tiene que estar dentro de las primeras tres dimensiones infinitas.

    La cuarta dimensión

    Otro caso similar, es la consideración de Einsten y de otros científicos, que califican al tiempo como la cuarta dimensión. Creemos que no había razón para clasificarla como dimensión espacial, ya que se trata de una dimensión temporal, es decir de una dimensión de naturaleza diferente. Que problema habría para la teoría de la relatividad considerar tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal distinta a las espaciales. Creemos que el tiempo sin observadores es absoluto y lineal, pero para los observadores en movimiento que analizan objetos con movimientos diferentes, en espacios curvos y/o cíclicos, el tiempo tiene que resultar relativo, aun cuando ese tiempo no sea considerado una cuarta dimensión espacial sino una dimensión temporal y simplemente distinta.

    El origen del universo

    Y con relación al tema sobre el origen y el fin del universo, parece que las mayorías creen que tuvo principio, unos dicen que fue creado de la nada o de una especie de agitación del vacío y otros afirman que se originó de un extraño punto muy compacto que hizo una tremenda explosión, pero generalmente, NO nos dicen, si ese punto, al que llamaron Singularidad, fue creado o si siempre existió, lo que si aseguran es que, dentro de ese punto, cabía todo lo que existe y pueda existir, incluidos el espacio vacío y hasta el tiempo.

    Claro está, que algunos religiosos que no quieren pelear con la ciencia y algunos científicos que no quieren pelear con la religión, dicen que el increíble puntito fue creado y así tratan de darle gusto a los dos bandos.

    El fin del universo

    Con respecto al fin del universo, la mayoría de las teorías más conocidas predicen un final apocalíptico. Unos, los amigos de hacer de la termodinámica una panacea, opinan que terminará: frío, disperso, oscuro y degradado y otros, hasta hace poco, creían que cuando el universo terminara de expandirse como consecuencia de la gran explosión volvería a contraerse por efecto de la gravedad y que posiblemente se repetiría la historia del puntito explosivo, aunque los últimos descubrimientos sobre la expansión acelerada del universo, apuntan, a que eso parece que no va ha ser posible. De todas formas para los que creen en finales apocalípticos, hasta tienen razón, si quieren ser consecuentes con sus principios, así tendrá que ser el fin del Universo, porque si para ellos la cantidad de materia-energía es finita y constante y el universo se les está creciendo aceleradamente pues entonces, necesariamente va a tener que terminar desgarrado.

    Otros plantean: que el que creo el universo, simplemente, algún día, le va a dar fin y no explican por que razón.

    Otros creemos que el universo, (espacio + energía + materia) incluso el tiempo, siempre ha estado ahí y que siempre estará ahí, creemos que el Todo es eterno.

    Diferencias entre las dos teorías minoritarias:

    1. La de los que creen que la materia-energía es finita, y no cree en la ley de la conservación de la energía. (La gran herejía)

    2. La de los que cree que la totalidad de materia-energía es infinita y por lo tanto no le interesa la validez o invalidez de ley de la conservación de la energía. (Teoría del eterno infinito)

    La gran herejía

    La defienden los que se atreven, con algunos modestos pero inquietantes argumentos, a cuestionar trascendentales principios de la física considerados hasta hoy inamovibles.

    Muy a pesar de los amigos de la termodinámica y de los defensores de las cosas constantes y de las cosas que siempre se conservan, se atreven a pensar que aunque el espacio vacío es infinito y tridimensional, la sumatoria de la materia y la energía existentes en el, por el contrario, son finitas, y aunque los tilden de herejes, creen que la energía–materia está en crecimiento constante, no solamente se expanden incrementando el espacio entre la mayoría de las galaxias, sino que la materia y la energía también se reproducen, se auto procrean, incrementando su cantidad, en la medida en que colonizan aceleradamente el infinito y oscuro espacio vacío, pero sin perder densidad y reafirmando su razón de ser, que es hacer inconmensurable su crecimiento para, cada vez, llenar mas el espacio infinito durante el tiempo infinito.

    Se atreven a cuestionar principios considerados vigentes, sencillamente porque con ellos no se ha podido darle una explicación satisfactoria a los fenómenos observados en el universo.

    Cuales son esos argumentos para considerar que la energía se crea y que se convierte en materia y que a su vez esta crea más energía y así sucesivamente va creciendo el universo.

    1. Un ejemplo es la energía potencial recurrente de las mareas, que no es el resultado de la transformación de ninguna otra energía, porque la luna no pierde permanentemente su energía cinética manteniendo alta esa marea, ese promontorio de agua atraído por la luna y que recorre el globo continuamente mientras la tierra gira. Y la tierra tampoco se desacelera disminuyendo constantemente su velocidad de rotación o su energía cinética. Esa energía potencial, del promontorio de agua, se está creando continuamente. Los generadores maremotrices, localizados en la trayectoria de esa “gran ola” generan electricidad todos los días con nuevas mareas que a su vez se crean continuamente por la gravedad de la luna. Si la luna, la tierra o ambas, tuvieran que invertir continuamente parte de su energía cinética para ser transformada en energía maremotríz ya habrían terminado colisionando.

    2. Los cuerpos celestes, los asteroides, los satélites y algunas naves espaciales, son móviles, que pueden viajar aprovechando la gravedad, la inercia y el vacío, su energía cinética se renueva constantemente, se crea, es producto de las circunstancias, de la trayectoria del móvil y de las propiedades gravitacionales de la materia y no del consumo o transformación de otro tipo de energía. Más bien es la aparición recurrente de una serie de energías potenciales sucesivas, que van apareciendo en cascada, en la medida en que el móvil en cuestión, va dejando la influencia gravitacional de un cuerpo celeste y se introduce dentro del campo gravitatorio del siguiente. Esa trayectoria seguida por el móvil puede ser circunstancial y las cantidades de energía potencial y de energía cinética resultantes pueden ser muy diferentes, dependiendo de si el móvil choca con alguno de los cuerpos celestes o les pasa cerca logrando evitar la colisión, continuando su viaje. Las energías potenciales gravitatorias se crean en la medida en que sucede un hecho específico, como lo es, el que una masa se introduce dentro de un campo gravitatorio. Si la cantidad de energía fuera constante, la cantidad de energía resultante en este ejemplo no dependería de las circunstancias o de la trayectoria seguida por el móvil. Si el móvil no choca resulta más energía potencia y cinética que si choca.

    3. Algo similar ocurre con las energías potenciales magnéticas que pueden aparecer o no aparecer dependiendo de las circunstancias. Por ejemplo si un cuerpo ferromagnético cae por casualidad dentro de un campo magnético o no lo hace. Si lo hace resulta más energía potencial magnética que la que habría si el hecho no ocurre. Si la cantidad de energía fuera constante, la energía resultante no debería depender de la casualidad o de la aleatoriedad de que el hecho ocurra o no.

    4. En los grandes cuerpos celestes, especialmente en los sólidos, que se han ido formando a lo largo de miles de millones de años, debido a la acumulación de materia por la atracción de la gravedad, en su interior se genera, de forma permanente, una gran cantidad de energía térmica, debida a las grandes presiones que alcanzan a acumularse en su interior. Podríamos suponer que esa energía calórica es el resultado de la transformación de la energía potencial gravitatoria que poseían las masas que han ido impactando al cuerpo celeste durante todo el proceso de formación. A la luz de la ley de la conservación de la energía, la energía térmica resultante debería ser igual a la sumatoria de las energías potenciales gravitacionales que tenían cuando eran atraídas todas y cada una de las partes que han conformado el cuerpo celeste. Pero es evidente que estas dos energías no son iguales.

    Explicación:

    La sumatoria de las energías potenciales gravitatorias que poseían las masas que han ido impactando al cuerpo celeste durante todo el proceso de formación es una cantidad limitada, es limitada por las magnitudes conmensurables de sus masas y sus aceleraciones y siempre serán cantidades de energía potencial finitas.

    Si el cuerpo celeste en cuestión no es destruido por ningún evento cósmico y perdura en el tiempo, mientras exista, se estará generando permanentemente la energía térmica en su interior, o sea que sería una generación de energía calórica por tiempo indefinido, por no decir eterno, más bien digamos que es una fuente inagotable de energía.

    No toda la energía térmica generada dentro del cuerpo celeste se debe a los impactos. Una cantidad limitada de energía potencial no se puede transformar en cantidades ilimitadas de energía térmica.

    El calor producido eventualmente por los impactos en la corteza externa se dispersa en un tiempo determinado y el calor permanentemente producido por la presión interna se dispersará continuamente durante un tiempo indefinido mientras subsista esa presión interna, o sea mientras exista el cuerpo celeste.

    La temperatura generada constantemente por la presión interna es mayor que la temperatura generada ocasionalmente por los eventuales impactos externos. Por lo tanto los grandes cuerpos celestes crean energía térmica como consecuencia de su gran masa acumulada y no es esa energía térmica el resultado de la transformación de otra energía, ó … ¿Cuál sería? …Si no hay otra energía, la ley de la conservación de la energía no puede ser válida.

    La materia, por su naturaleza, tiene las propiedades físicas necesarias y suficientes para crear energía: La materia tiene masa, entre dos masas existe la atracción de la gravedad, además como también existe la inercia y existe el vacío y con el, la falta de fricción, y esas son las condiciones suficientes y necesarias para que existan los movimientos gravitacionales. Cuando se equilibran las velocidades de los cuerpos con sus masas y por ende con sus fuerzas de atracción, los movimientos orbitales resultantes son continuos y permanentes, y donde hay movimiento continuo hay energía cinética continua. Si el cosmos genera movimiento continuo inagotable, también genera energía cinética permanentemente. La energía cinética es la energía del movimiento. El universo se mueve y todo dentro del universo se mueve y se mueve gracias a la energía, y se mueve, cada vez, a mayor velocidad, se mueve expandiéndose aceleradamente, cada vez con mayor energía.

    Los sistemas orbitales son generadores naturales de energía.

    Los defensores de esta teoría plantean que la naturaleza y el universo crean energía, aunque el hombre no haya podido desarrollar artificialmente el motor de movimiento continuo. La naturaleza si tiene motores naturales de movimiento continuo. Un cuerpo celeste que gira continuamente por inercia en el vacío, con materiales conductores como componentes de su estructura y con su propio campo magnético, como hay tantos, es, sencillamente, un motor generador de energía. No será eso lo que sucede con las estrellas de neutrones que tienen un gran campo magnético y que giran a gran velocidad y generan y emiten incalculables cantidades de energía electromagnética.

    Por eso se considera que el hecho de haber elevado a principio de la física la ley de la conservación de la energía, fue una ligereza que debe reconsiderarse. Amigos de la ciencia no se aferren a inamovibles, a lo absoluto, a lo constante, a lo estático, al conservacionismo, esa práctica dificulta la búsqueda de la verdad.

    La primera afirmación de la ley de la conservación de la energía, dice que la energía no se puede crear y la segunda afirmación, dice que tampoco se puede destruir y que solamente se puede transformar en otras formas de energía. Y la ley se complementa con el planteamiento de que la energía se degrada al transformarse en calor disipado con bajas temperaturas que no se puede reutilizar.

    De acuerdo con la ley de la conservación de la energía, en todos los procesos de transporte y de movimiento, la energía invertida, solo tiene dos alternativas:

    1. Que la energía invertida se transforme: una parte en algún otro tipo de energía potencial y que la otra parte, se degrade en forma de calor, debido a las fricciones del cuerpo transportado, ya sea fricciones con el aire o con el piso o internamente en rodamientos.

    2. Que la energía invertida se degrade toda, cuando el cuerpo transportado no gana una nueva energía potencial o pierde la que pudiera haber tenido.

    Como es prácticamente imposible comprobar y medir, como en un laboratorio, toda la energía calórica, hasta la más mínima fracción de grado de calor, que pueda producirse en todos los procesos de fricción susceptibles de presentarse asociados a las energías cinéticas de todo lo que se mueve en el universo, es por eso que no se puede demostrar en la práctica la validez o invalidez de la segunda afirmación de la ley de la conservación de la energía. Ante esta dificultad y falta de pruebas, consideramos que afirmar una u otra cosa es más especulación teórica que fundamento para una ley. Algunos nos atrevemos a creer que puede ser posible que una buena parte de la energía, que hoy se cree que se degrada, pueda llegar a destruirse, o transformarse en una especie de trabajo realizado o como una magnitud comparable con las magnitudes de la energía invertida. Pero no tiene como mucho sentido discutir sobre algo que definitivamente resultaría especulativo.

    De todos modos si asumimos como verdad lo de que… la energía no puede destruirse y que solo puede transformarse y/o degradarse como sucede con la energía cinética involucrada en todo tipo de movimiento, y que hasta donde sabemos todo esta permanentemente en movimiento, lo que trae como consecuencia, que, de todas maneras, todos, creyentes y no creyentes en la ley, tenemos que aceptar que la energía degradada a través del tiempo ha sido mucha, muchísima energía. Además debemos tener en cuenta toda esa energía que permanentemente irradia y que siempre ha emitido toda la materia visible. Esa gran cantidad de energía (luz y todo tipo de ondas electromagnéticas) se irradian en todas las direcciones y viajan por el espacio.

    Será que nos hemos preguntado: ¿qué sucede con toda esa energía?, ¿dónde está?, ¿para donde se va?, ¿para que sirve esa energía?. O será que, alguna vez, le hemos dado respuestas satisfactorias a estas preguntas.

    Creemos que la energía degradada en forma de calor, de muy bajas temperaturas, lo que hace es mantener los sitios mas fríos del universo visible a unas temperaturas, algo superiores al cero absoluto, que es de – 273.15º centígrados ó 0º kelvin, prueba de ello, es que en ninguna parte del universo visible se han detectado temperaturas con el cero absoluto y esta situación sirve para que los átomos no pierdan totalmente su actividad interna y su volumen y probablemente hasta colapsen, eso no lo podemos saber porque, en el universo visible, es imposible lograr el cero absoluto. Estas temperaturas, producto de la degradación de la energía, aunque mínimas, garantizan que los componentes subatómicos, ya sean partículas o cuerdas, se mantengan activos, a una vibración mínima, aunque pierdan su capacidad de emitir energía electromagnética.

    En laboratorios se han logrado las temperaturas más frías conocidas, más frías que las temperaturas más bajas registradas en la naturaleza, y muy cercanas al cero absoluto y se ha observado que gases como el helio prácticamente desaparecen muy cerca de los cero grados K, después de sufrir un proceso de perdida de volumen y de perdida de la actividad subatómica.

    Motores naturales recicladores de la energía degradada.

    De estos hechos deducimos que los átomos a nivel del microcosmos y los agujeros negros a nivel del macro cosmos tienen, como otra de sus funciones, servir como motores recicladores de la energía que se degradada ya sea en forma de calor o como cualquier otro tipo de radiación emitida hacia el espacio exterior. Tanto átomos como agujeros negros toman la energía del medio y con ella los átomos pueden mantener su mínima actividad interna, y los agujeros negros la almacenan y hasta logran convertir por acumulación, cantidades mínimas de materia-energía inservibles, hasta acopiar incalculables cantidades de masa capaces de producir grandes explosiones nucleares. El universo se recicla.

    Materia oscura

    Creemos que todo es energía. Que la materia es también energía. Que la materia puede transformarse en energía. Si la energía se condensa conforma la materia. La materia es energía concentrada más densa y menos activa que la energía.

    Hay dos tipos de materia dependiendo de su actividad interna y de su temperatura: la materia visible o activa, organizada en forma de átomos que emite radiaciones y la materia fría, desenergizada o materia oscura, inactiva, que no irradia energía electromagnética.

    En otras palabras: La materia muy fría es materia inactiva, que le falta energía para organizarse en forma de átomos y que no emite radiaciones, por eso también es llamada materia oscura.

    La materia visible es materia relativamente caliente o medianamente energizada, organizada en átomos, o sea la materia conocida, es materia activa que emite radiaciones, no solo luz, como la emitida por los astros, sino todo tipo de ondas electromagnéticas y esta energía viaja por el espacio en todas las direcciones, es lógico que el espacio cercano al conjunto material conocido donde nosotros habitamos esté muy saturado de la energía radiante emitida por el universo visible y que el espacio más externo, mas distante, más grande, más frío y más oscuro, este cada vez menos saturado de radiación, allá en el espacio exterior frío está irregularmente dispersa la mayor cantidad de materia oscura, la que todavía no ha alcanzado a ser activada ni por la energía radiante emitida y enviada hacia allá por la materia activa, ni por la energía en gestación en el interior de sus múltiples agujeros negros donde se va concentrando esa materia fría y densa, en espera de su reactivación por suficiente acumulación de calor y presión y posterior explosión debida su actividad nuclear.

    Una parte de la materia oscura está distribuida, en forma de nodos (probablemente agujeros negros) entre la materia visible pero la mayor cantidad de materia oscura está localizada en el espacio más exterior, orbitando como una corteza irregular que envuelve y atrae la materia visible, gracias a su mayor masa. En esa oscura y fría corteza exterior proliferan los agujeros negros, capturando la energía-materia que se escapa irradiada del universo visible.

    No hay energía oscura

    Creemos que NO existe la energía oscura, creemos que solo existe materia oscura, pero que es la misma materia conocida, los mismos componentes subátomicos, disponibles como materia prima para ser reactivados y construir átomos, y que mientras tanto son materia oscura, inactiva, fría y desenergizada.

    No creemos que exista la antigravedad o fuerza repulsiva que sea la responsable de la expansión acelerada del universo.

    El total de masa-energía del universo no puede contraerse y colapsar, porque orbita aceleradamente alrededor de su centro de gravedad con una fuerza centrifuga cada vez mayor, aceleradamente gracias al continuo aporte de energía que se incorpora como energía cinética al acelerado proceso expansivo del universo, ya sea que dicha energía, sea el resultado de la nueva transformación de materia oscura en energía o que también gran parte de esa energía, sea creada, en caso de que sea válida la gran herejía.

    Esas mayores concentraciones de energía oscura localizadas irregularmente en la periferia, orbitando también aceleradamente en el espacio más exterior, ayudan a la expansión acelerada del universo conocido, arrastrando, por efecto de la gravedad al conjunto menor de materia-energía visible localizado más cerca del centro del todo.

    La materia oscura no puede ocupar o saturar uniformemente el espacio vacío porque no sería posible la falta de fricción que viabiliza los movimientos orbitales de los cuerpos celestes. Sin vacío y sin inercia nada orbitaría.

    Si es válida la “gran herejía” la energía se creará siempre y si es válida la teoría del “eterno infinito” la energía será infinita y siempre estará disponible.

    Los agujeros negros son úteros cósmicos donde se gestan y/o reciclan las nuevas energías necesarias para la conquista futura del infinito, frío y negro espacio vacío.

    El ciclo se repite indefinidamente, la cantidad de materia-energía visible será cada vez mayor y colonizará el espacio infinito y así será durante el tiempo infinito.

    La materia visible, actualmente activada por la energía es solamente el 4% del limitado universo aceptado por los amigos del big bang, que es solamente lo poco que se ha podido ver. Falta mucho por hacer.

    Ya sea que la energía-materia sea infinita o que se cree, porque sea valida la gran herejía, de todos modos el futuro del universo no será apocalíptico.

    El universo crece y se va reciclando, por eso no habrá ni muertes térmicas ni desgarres.

    La energía se crea ó la materia es infinita.

    El universo conocido y visible será cada vez mas grande, cada vez se activará más materia oscura y se convertirá en materia activa, en materia visible y en energía, cada vez se iluminará más el infinito.

    Martín Jaramillo Pérez
    martinjaramilloperez@gmail.com

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