En el Universo existen y están presentes una serie de interacciones que, de manera general, denominamos:

Fuerzas Fundamentales:

Como pueden haber deducido, me estoy refiriendo a cualquiera de los cuatro tipos diferentes de interacciones que pueden ocurrir entre los cuerpos.  Estas interacciones pueden tener lugar incluso cuando los cuerpos no están en contacto físico y juntas pueden explicar todas las fuerzas que se observan en el Universo.

Viene de lejos el deseo de muchos físicos que han tratado de unificar, en una teoría o modelo, a las cuatro fuerzas, que pudieran expresarse mediante un conjunto de ecuaciones.  Einstein se pasó los últimos años de su vida intentándolo, pero igual que otros, antes y después de él, aún no se ha conseguido dicha teoría unificadora de los cuatro interacciones fundamentales del Universo.  Se han hecho progresos en la unificación de interacciones electromagnéticas y débiles. Incluso, a partir de la Relatividad Geneneral, saltaron a las noticias la posibilidad de realizar viajes en el Tiempo a través de Aguejeros de gusano, aunque después, se han ideado otras maneras que, seguramente, serán más factibles en el futuro.

Un nuevo prototipo de máquina del tiempo que, en vez de objetos masivos, utiliza energía luminosa en forma de rayos láser para curvar el tiempo, ha sido ideada por el físico de la Universidad de Connecticut, Ronald Mallet. Ha utilizado ecuaciones basadas en las teorías de la relatividad de Einstein para observar la curvatura del tiempo a través de un rayo de luz circulante obtenido por medio de una disposición de espejos e instrumentos ópticos. Aunque su equipo aún necesita fondos para el proyecto, Mallett calcula que este método permitirá que el ser humano viaje en el tiempo quizá antes de un siglo. (Por Mario Toboso)

La relatividad general, dejó claro el concepto de la fuerza Gravitatoria, unas 10⁴⁰ veces más débil que la fuerza electromagnética, es la más débil de todas las fuerzas y sólo actúa entre los cuerpos que tienen masa, es siempre atractiva y pierde intensidad a medida que las distancias entre los cuerpos se agrandan.  Como ya se ha dicho, su cuanto de gravitación, el gravitón, es también un concepto útil en algunos contextos.  En la escala atómica, esta fuerza es despreciablemente débil, pero a escala cosmológica, donde las masas son enormes, es inmensamente importante para mantener a los componentes del Universo juntos.  De hecho, sin esta fuerza, no existiría el Sistema Solar, ni las galaxias, y seguramente, ni nosotros tampoco estaríamos aquí. Es la fuerza que tira de nuestros pies y los mantiene firmemente asentados a la superficie del planeta. Aunque la teoría clasica de la Gravedad fue la que nos dejó Isaac Newton, la teoría macroscópica bien definida y sin fisuras de la gravitación universal, es la relatividad general de Einstein, mucho más completa y profunda.

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Para la XIX Edición del

Es sorprendente ver como “doctos” licenciados dicen que ellos conocen lo que es el Universo, por ejemplo, o lo que pasó en los primeros tres minutos a partir de lo que llamamos Big Bang. En realidad, se están refiriendo a que tienen un modelo del Universo temprano, y que este modelo encaja con los resultados que hasta el momento hemos obtenido mediante experimentos y observaciones.

No siempre este modelo científico es una fiel imagen de la realidad. Los átomos y las moléculas que componen el aire que respiramos, por ejemplo, se pueden describir en términos de un modelo en el que imaginamos cada partícula como si fuera una pequeña esfera perfectamente elástica, con todas las pequeñas esferas rebotando unas contra otras y contra las paredes del recipiente que las contiene.

Esa es la imagen mental, pero es sólo la mitad del modelo; lo que lo hace modelo científico es describir el modo como se mueven las esferas y rebotan unas contra otras mediante un grupo de leyes físicas, escritas en términos de ecuaciones matemáticas. En este caso, éstas son esencialmente las leyes del movimiento descubiertas por Newton hace más de trescientos años. Utilizando estas leyes matemáticas es posible predecir, por ejemplo, que le pasará a la presión ejercida por un gas si se aplasta hasta la mitad de su volumen inicial. Si hacemos el experimento, y, el resultado que se obtiene encaja con la predicción del modelo, este será un buen modelo.

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Con frecuencia podemos oír a conferenciantes decir que, una estrella nace, vive, evoluciona y muere hasta que, agota su combustible nuclear de fusión y, dependiendo de la masa inicial, se convierta en otra cosa distinta después de expulsar al espacio interestelar una parte de su masa. El resto (la mayor parte), se contrae debido a que, habiendo desaparecido la fuente de fusión que expandía la estrella y contrarrestaba a la fuerza de Gravedad creando el equilibrio que la mantendría estable durante toda su vida, no podía impedir que la implosión se produjera y, literalmente, quedaba aplastada bajo el peso de su propia masa para convertirse, dependiendo de su masa, en una enana blanca, una estrella de neutrones o un agujero negro.

Comparación de tamaños entre la enana blanca IK Pegasi B (centro abajo), su compañera de clase espectral A IK Pegasi A (izquierda) y el Sol (derecha). Esta enana blanca tiene una temperatura en la superficie de 35.500 K.

Así que, según lo anterior podríamos decir que una enana blanca es un objeto estelar compacto que soporta el colapso bajo su propia gravedad por la presión de degeneración de los electrones. Las enanas blancas se forman con los productos finales de la evolución de las estrellas de masa relativamente baja (alrededor de la la del Sol), y, como decimos, estrellas de masa mayor acabarán como estrellas de neutrones o agujeros negros.

Las enanas blancas consisten en núcleos de helio (y núcleos de carbono y oxígeno en los casos más masivos) y un gas degenerado de electrones. La densidad de una enana blanca típica es de 10⁹ kg m^-3; las masas y radios de las enanas blancas se aproximan a 0,7 masas solares y 10³ km, respectivamente. Hay una masa máxima para las enanas blancas, por encima de la cual son inestables al colapso gravitacional: esta se conoce como el límite de Schandrasekhar, que es el del orden de 1,4 masas solares.

Todos conocemos, por haberla contemplando muchas veces, lo que es una Nebulosa planetaria. Se forma al final de la vida de una estrella como el Sol, y en su fase de gigante roja al final de su vida,  eyecta material al espacio interestelar mientras que la masa de la la estrella se contrae y se convierte en una enana blanca. El núcleo contraído que ha alcanzado un tamaño similar al de la Tierra (es decir, de tener un diámetro de 1 392 530 km., se queda en unos 13 000 km. -de ahí su inmensa densidad-). La enana blanca que nos queda al final, cuando el gas y el polvo eyectados que al principio la envuelve se dispersa, queda expuesta a la vista como un objeto muy compacto y relativamente pequeño si pensamos en sus dimensiones originales. Su densidad que puede llegar a 5 x 10⁸ kg/m^3, sólo puede evitar su propio colapso debido a la degeneración de los electrones. Las temperaturas que alcanzan estas estrellas enanas llegan hasta los 10 000 K debido a la temperatura atrapada en su superficie, y liberada por combustiones  nucleares previas y por la contracción gravitacional.

Gradualmente se enfrían, volviéndose más débiles y rojas. Las enanas blancas pueden constituir el 30% de las estrellas de la vecindad solar, aunque debido a sus bajas luminosidades (típicamente 10^-3 a 10^-4 veces la del Sol pasan inadvertidas. Se han dado /y se seguirán dando/ casos de estrellas enanas que, al tener una compañera cercana, ejerce sobre ella su fuerza de Gravedad e manera tal que, termina robándole masa a la estrella compañera que se va adhiriendo a ella, y, llega el momento en el cual, el incremento de masa la hace sobrepasar un límite que no le permite seguir siendo una estrella enana blanca, así que, se convierte en una de Neutrones.

Las estrellas de neutrones son objetos extremadamente pequeños y densos (para ser estrella) y es creado a partir de una estrella masiva cuando explosiona como Supernova Tipo II. Durante la explosión, el núcleo de la estrella masiva se colapsa bajo su propia Gravedad hasta que, a una densidad de unos 10¹⁷ kg/m^3, los electrones y los protones están tan juntos, que pueden combinarse para formar neutrones. El objeto resultante, consiste solo en neutrones, se soporta frente a un mayor colapso gravitacional por la presión de degeneración de los neutrones, siempre que su masa no sea mayor que unas dos masas solares (limite de Openhemier-Volkoff). Si el objeto fuese más másivo colapsaría hasta ser un aguejro negro.

Una típica estrella de neutrones con una masa poco mayor que la del Sol, tendría un diámetro de unos 20 km o poco más y una densidad mucho mayor que la que habría en un terrón de azúcar con una masa igual a la de toda la Humanidad. Cuanto mayor es la masa de una estrella de neutrones, menor es su diámetro. Se cree que las estrellas de neutrones tiene un interior de neutrones que se comporta como un fluido de viscosidad cero, rodeado por una corteza sólida de más o menos 1 km de grosos compuesta de elementos como el hierro. Los Púlsares son estrellas de neutrones magnetizadas en rotación. Las binarias de rayos X masivas también se piensa que contienen estrellas de neutrones.

Como nunca se ha podido fotografiar un agfujero negro, nos tenemos que conformar con recrearlo (mejor o peror) según los tenemos en nuestras mentes dfe acuerdo a los datos fiuables que de ellos conocemos, y, arriba, aparece una imagen que pretende (no con mucho éxito) hacenros ver uno de estos extraños objetos.

Estamos ya en la Tercera Fase de una estrella que, sólo se produce, cuando esta es muy masiva. La estrella, llegado el final de su historia como objeto brillante, consumido todo su combustible nuclear de fusión, queda a merced de la Gravedad que su propio peso genera. La Gravedad, esa fuerza del Universo presente allí donde residen objetos grandes de mucha masa, y, cuando llega ese momento final de la estrella, ejerce su terrible fuerza y literalmente aplasta y comprime a la estrella que se ve reducida más más, ni la degeneración de electrones (como en la enana blanca)  ni la degeneración de neutrones  (como en la estrella de neutrones), puede frenar la intensa fuerza gravitatoria que continúa más y más contrayendo la masa de la estrella masiva, y, llega hasta tal punto en el que la gravedad es tan intensa que su velocidad de escape supera a la de la luz.

Así, este objeto colapsado, se ha convertido en un agujero negro cuando su radio se hace menor que un tamaño crítico, conocido como radio de Schwarzschild, y la luz ya no puede escapar de él. La superficie que tiene este radio crítico se denomina horizonte de sucesos, y marca la frontera dentro de la cual está atrapada toda la información. De esta forma, los acontecimientos dentro del agujero negro no pueden ser observados desde fuera. La teoría muestra que tanto el espacio como el tiempo se distorsionan dentro del horizonte de sucesos y que los objetos colapsan hacia un único punto: la singularidad situada en el centro del agujero negro.

Sabemos que los agujeros negros pueden tenerr cualqu¡er masa, y, los supermasivos, pueden llegar a tener hastra miles de millones de veces la masa del Sol. Son como monstruos estelares que devoran toda la materia que los circundan. Nadie sabe ni se ha podido explicar hasta el momento en qué se convierte la masa original que formó al agujero negro, toda vez que, los electrones y protones de la estrella original se fundieron para convertirsde en neutrones, y, en las estrella de ese nombre, éstos pudieron frenar a la gravedad. Sin embargo, en los agujeros negros, es tanta la fuerza de Gravedad que nada, puede frenarla y sigue y sigue comprimiendo la materia de la estrella masiva hasta que, literalmente, esta desaparece de nuestra vista, se convierte en singularidad rodeada de un horizonte y, nada queda en este mundo. ¿Dónde estará toda aquella masa? ¿En que se convirtió?

Nos queda mucho por aprender de las estrellas, y, desde luego, no pdoemos quejarnos de lo que hasta hoy hemos podido conseguir. Recuerdo aquel Presidente de una Sociedad de renombre en Londres cuando dijo: “Nunca sabremos de qué están hechas las estrellas”, y, poco después, llegó Franhoufer y desmintió aquel comentario al averiguar por sus expectros la composición de los astros del cielo.

Recuerdo que, parecido a este escrito pero más extenso y con más datos, pude dar una charla en cierta Sociedad Cultural, y, el debate duró un par de horas. Todo el mundo salió satisfecho y, algunos, salieron sabiendo mucho más que cuando entraron.

Ahora que caigo, ¿de dónde habré copiado todo lo anterior? mecachis, resulta que de ninguna parte, son cuestiones muy trilladas. Y, como da la casualidad de que soy el miembro 33 del Grupo Especializado de Astrofísica de la Real Sociedad Española de Física, algo sí que debo saber sobre temas del Universo.

Como sería imposible estar todo el día trabajando en poner aquí trabajos (vivo de otra actividad de la que mantengo a mi familia), suelo coger temas de interés de unos y otros (además de alguno mío) y, con ello, vamos nutriendo la página que, según parecde y salvo algunos disidentes, no está funcionando mal y, sobre todo, lo mque en verdad prevalece, es el sentido, el motivo que me lleva a estar aquí. No creo que nadie tenga ningún título jurídico para criticar lo que hago, y, si no le gusta, nadie le obliga a personarse en este lugar que, de humildes pretensiones, sólo desea, que el sitio transcurra en paz y armonia.

Un saludo amigos.

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EL ASPECTO ORIENTAL DE TARTESSOS

La influencia del mito de Tartessos ha tenido tanto peso en la comprensión de la prehistoria española, que el nombre ha dado origen a varios conceptos académicos: cronología tartésica, cultura tartésica, geografía tartésica e incluso arqueología tartésica se han convertido en conceptos distintos y separables, pero también son temas complejos de debate. Se usan para definir el Bronce Final en el suroeste de la Península Ibérica, como hemos señalado antes, pero también son especialmente aplicables al período posterior al cenit de las «colonias» fenicias, c. 750 y 530 a.C. La influencia de los tartesios posfenicios va más allá de los estuarios y la sierra de Huelva y se extiendo por las regiones de los valles del Bajo y el Alto Guadalquivir, Extremadura y las regiones lejanas del hinterland de las colonias fenicias del este.

Varias ideas preponderan en los debates en torno a los tartesios posfenicios. En primer lugar, y la más importante, es la de su consonancia con una perceptible y variopinta influencia orientalizadora. En segundo lugar, a menudo se piensa que el carácter y la sociedad tartésicos eran impulsados por la inspiración de los extranjeros orientales; la adopción de una cultura diferente («aculturación») generalmente se interpreta como la señal preponderante de la nueva época. En tercer lugar, la cultura tartésica se relaciona muy a menudo con lo que se sabe —o no se sabe— de las colonias fenicias. En estas circunstancias, la imagen de Tartessos en su apogeo se ha tipificado de manera muy sencilla: mediante un aspecto oriental de origen fenicio. Seguidamente examinaremos algunos asuntos y hallazgos arqueológicos relacionados con ello.

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Pero… ¿somos en verdad tan insignificantes?

Los logros alcanzados hasta el momento parecen desmentir tal afirmación, el camino recorrido por la humanidad no ha sido nada fácil, los inconvenientes y dificultades vencidas, las luchas, la supervivencia, el aprendizaje por la experiencia primero y por el estudio después, el proceso de humanización (aún no finalizado), todo eso y más nos dice que a lo mejor, es posible, pudiera ser que finalmente, esta especie nuestra pudiera tener un papel importante en el conjunto del universo. De momento y por lo pronto ya es un gran triunfo el que estemos buscando respuestas escondidas en lo más profundo de las entrañas del cosmos.

Tengo la sensación muy particular, una vez dentro de mi cabeza, un mensaje que no sé de dónde pero que llega a mi mente que me dice de manera persistente y clara que no conseguiremos descubrir plenamente esa ansiada teoría del todo, hasta tanto no consigamos dominar la energía de Planck que hoy por hoy, es inalcanzable y sólo un sueño.

En mecánica cuántica es corriente trabajar con la constante de Planck racionalizada,  (ħ = h/2p = 1’054589×10^-34 Julios/segundo), con su ley de radiación (I_v = 2hc^-2v³/[exp(hv/KT)-1]), con la longitud de Planck, ( ), con la masa de Planck denotada .

Todo lo anterior son herramientas de la mecánica cuántica que en su conjunto son conocidas como unidades de Planck, que como su mismo nombre indica son un conjunto de unidades, usado principalmente en teorías cuánticas de la gravedad, en que longitud, masa y tiempo son expresadas en múltiplos de la longitud, masa y tiempo de Planck, respectivamente. Esto es equivalente a fijar la constante gravitacional (G), como la velocidad de la luz (c), y la constante de Planck racionalizada (ħ) iguales todas a la unidad.  Todas las cantidades que tienen dimensiones de longitud, masa y tiempo se vuelven adimensionales en unidades de Planck. Debido a que en el contexto donde las unidades de Planck son usadas es normal emplear unidades gaussianas o unidades de Heaviside–Lorentz para las cantidades electromagnéticas, éstas también se vuelven adimensionales, lo que por otra parte ocurre con todas las unidades naturales. Un ejemplo de esta curiosidad de adimiensionalidad, está presente en la constante de estructura fina (2πe²/hc) de valor 137 (número adimensional) y cuyo símbolo es la letra griega α (alfa).

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