Hasta el momento parecía que ninguno de los más de 500 planetas extrasolares descubiertos  reunían las excepcionales condiciones que se dan en Gliese 581g, un mundo que tiene tres veces la masa de la Tierra (suficiente para sustentar una atmósfera) y que se encuentra justo en el centro de la zona de habitabilidad de su estrella,  es decir, dentro de la estrecha franja orbital que permite la existencia de agua en estado líquido.

Muchos son los que, como yo, al contemplar los brillantes astros del cielo, se hicieran esas mismas preguntas. Desde los teóricos y los filósofos de la Antigüedad hasta los científicos y los escritores, no ya e ciencia ficción, sino de otras ramas de la literatura incluida la científica, se la hicieron en un momento dado de sus vidas. Ahora, en pleno siglo XXI, la pregunta, al tener más datos disponibles, nos la hacemos con más fuerza cada vez. Sabemos que el Universo es el mismo en todas partes y que en todas las regiones (por muy alejadas que estén) rigen las mismas leyes y constantes universales y, si eso es así (que lo es), no tenemos base científica para negar la existencia de vida inteligente en otros mundos repartidos por las innumerables galaxias y, tal posibilidad, se ha llegado a convertir en una auténtica aventura que, en primer lugar nos ha llevado a buscar mundos similares a nuestra Tierra, y, una vez que estos aparezcan, trataremos de ver, quiénes los pueblan.

Claro que la idea, no es nada nuevo. Hace ya más de 2000 años, Lucrecio, el poeta filósofo romano, razonaba que el nuestro no puede ser el único mundo habitado. “Debo confesaros”, escribió en su De Rerum Natura, “que existen otros mundos en otras regiones del cielo, y diferentes tribus de hombres y tipos de bestias salvajes”. Por estar de acuerdo con Lucrecio, el padre dominico Giordano Bruno pagó con su vida en 1600, pues fue quemado en la hoguera en una piazza romana por orden de la Inquisición.

Las Civilizaciones extraterrestres hicieron una espectacular entrada en la Ciencia en 1877 cuando el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli le habló al mundo de los Canales de Marte (que había descubierto su colega Ángelo Secchi) diciéndoles que eran artificiales, es decir, hechos por la mano de seres inteligentes. Aquello pico la curiosidad de un adinerado astrónomo americano, Percival Lowell que, construyó un Observatorio especial en Flagstaff, Arizona, con el único propósito de estudiar Marte. Cartografío muchos de los supuestos canales y conjeturó de qué manera los marcianos los habían excavado para irrigar la superficie del desierto planeta con agua extraída de los polos. Esta idea, a su vez, atrajo la imaginación del escritor inglés Herbert George Well, que hizo que los marcianos invadieran la Tierra con War os the Words (1898) con el resultado conocido por todos  en la emisión radiofónica que, cuarenta años después, habiendo sido adaptada paras la radio por el director americano Orson Welles, causó el pánico generalizado cuando se emitió el programa por primera vez, el 30 de Octubre de 1938.

                                                                              Canales de Marte

Marte sigue siendo noticia desde entonces y, cuando no es el agua líquida avistada y que emerge desde su interior, es el misterioso metano detectado en cierta región del planeta y que, bien podría ser un signo de la presencia de vida.

Exactamente veintitrés años después del pánico de 1938, la víspera de Todos los Santos de 1961, un pequeño grupo distinguido de científicos, entre ellos el Químico Americano Melvin Calvin, que acababa de recibir el premio Nobel de Química por su trabajo sobre la fotosíntesis, y el carismático científico americano y personaje de la televisión Carl Sagan se reunieron en el Laboratorio Nacional de Radioastronomía, en Green Bank, Virginia occidental, invitados por un joven astrónomo americano, Frank Drake. El tema a tratar era el de ver la manera de poder detectar señales de radio que pudieran haber emitido algunas Civilizaciones extraterrestres. Aquello desembocó en el considerable proyecto que se conoce por SETI que, habiendo pasado por mil vicisitudes, dejó de ser financiado por la NASA pero, continúa con el apoyo de Instituciones privadas. Todo aquello generó expectativas y creó un ambiente positivo que generó la creación de nuevas disciplinas como la exobiología, bioastronomía o astrobiología, con sus propios institutos, reuniones y publicaciones.

El sumun de todo este largo historial, vino a plasmarse cuando el 7 de agosto de 1996, se alcanzó su punto culminante. El Administrador de la NASA Daniel Goldin convocó en Washington una conferencia de prensa especial, televisada, presentada por el propio Presidente Clinton, para anunciar al mundo que un grupo de investigadores americanos, dirigidos por el geólogo de la NASA David Mackay, había detectado pruebas de vida pasada en Marte. Ya sabéis, el famoso proyectil fortuito –fragmento de roca- de 1,8 kg que fue descubierto en la Antártida y se pudo saber que, lo más probable, el meteorito, tenía su origen en Marte y su edad era de dieciséis millones de años. Clasificado como ALH 84001, dio tanto que hablar que, aún hoy, de vez en cuando surge alguna noticia sobre tan misterioso visitante.

Claro que, la presencia de vida fosilizada en aquel pedrusco, no convenció a muchos expertos y la cosa se quedó en la incógnita de que podría ser… Claro que, el entusiasmo de la vida en Marte y en otros lugares del Universo, sigue intacta. Si se hiciera una encuesta entre 200 científicos sobre la existencia de vida en otros planetas, el resultado a favor…sería sorprendente.

Claro que, hablamos y hablamos de “vida” en otros mundos y, la mayoría de las veces, lo que tenemos en la mente, es la vida tal como aquí, en la Tierra, la conocemos. Sin embargo, no es ese el camino y, debemos de partir de la base de que, cualquier forma de vida que podamos pensar, por muy extraña que esta nos pudiera parecer, ahí fuera podría estar y, desde luego, tampoco se puede descartar la vida que, como la nuestra o muy parecida, esté en planetas similares al nuestro. Antes de seguir, podríamos hacer una simple reflexión sobre esos procesos que nos llevan a la vida.

Durante el proceso de evolución de nuestro planeta, en las aguas del Océano más primitivo, surgieron sustancias orgánicas complejas y de gran variedad, similares a las integradoras de los actuales organismos vivos. Pero entre estos últimos y la simple solución acuosa de sustancias orgánicas se produce un salto abismal.

La base de los organismos vegetales o animales, o sea, el fundamento de los cuerpos de hongos, bacterias, amibas, virus  y otros organismos simples, es el protoplasma, el sustrato material en donde se desarrollan los fenómenos vitales. En su aspecto más externo, el protoplasma se presenta como una masa viscosa semilíquida de color grisáceo, en cuya composición, además del agua, se hallan, un gran número, proteínas y otras sustancias orgánicas y sales inorgánicas. Pero existen en esa mezcla más sustancias, ya que debemos recordar que el protoplasma tiene una organización muy compleja, rasgo que demuestra, en primer lugar, por su estructura concreta, en una determinada distribución especial recíproca de las partículas que forman las distintas sustancias del protoplasma y, en segundo lugar, en una armonía determinada, con un orden especial y con una regularidad concreta de aquellos procesos físicos y químicos que en él se producen.

Así que, la materia viva, la encontramos representada hoy día, por organismos, por sistemas individuales que tienen una forma concreta y una organización precisa y armónica. Nada de esto, como cabe esperar, ocurrió en aquellas primitivas aguas del océano.

Al estudiar diferentes soluciones, entre ellas las de sustancias orgánicas, se demuestras que en éstas las distintas partículas están repartidas de forma más o menos regular por todo el volumen del disolvente, en un estado constante de movimiento y desorden. Por tanto, las sustancias a tratar se encuentra aquí indisolublemente fundida con su medio y, además, no tiene una estructura concreta, con base en la disposición regular de unas partículas con respecto de otras. Sin embargo, no podemos llegar a imaginarnos un organismo que no tenga una estructura y se encuentre disuelto en el medio que le rodea. Por esta razón, en el camino que nos lleva desde las sustancias orgánicas hasta los seres vivos debieron crearse con total seguridad unas formas individuales, unos sistemas separados de su medio y con un orden interior de las partículas de la materia.

Puede obtenerse cristalizada en forma específica para cada especie. La hemoglobina es un cromoproteido formado por una protoporfirina ferrosa llamada hem (4 %) unida como ácido y base a una fracción proteica sulfurada llamada globina (96 %). El hem está formado por 4 núcleos pirrólicos, cada uno constituido por un N unido en el vértice de un anillo de 4 C. Ese núcleo se reúne a los distintos metales (Fe, Cu, Co, Mg) y forma las metalporfirinas. Si el Fe es ferroso toma el nombre de hem y si férrico el de hematina.

Las sustancias orgánicas de bajo peso molecular, como alcoholes o azúcares, si se disuelven en el agua quedan fuertemente desmenuzadas y se distribuyen de forma homogénea, por toda la solución, en forma de moléculas sueltas que quedan más o menos independientes las unas de las otras. Por esta razón sus propiedades dependerán sobre todo, de la estructura de las mismas moléculas y del orden de los átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y otros en el interior de las mismas.

Pero en cuanto aumenta el tamaño de las moléculas, se añaden a estas leyes sencillas de la química orgánica, otras nuevas, y más complejas, cuyo estudio es materia de la química de los coloides. Las soluciones más o menos diluidas de sustancias de peso molecular ligero, son sistemas muy estables en los que el grado de fraccionamiento de la sustancia y la uniformidad en el momento de distribuirse en el espacio no cambian por ellos mismos. En cambio, las partículas de los cuerpos de un peso molecular elevado dan soluciones coloides, características por su inestabilidad. Bajo la influencia de varios factores, estas partículas tienden a dar combinaciones entre ellas mismas, creando así, auténticos enjambres, llamados agregados o complejos. Sin embargo, ocurre con mucha frecuencia que esta unión entre las partículas es tan intensa que la sustancia coloidal se distancia de la solución dejando sedimento. Coagulación es el nombre que recibe este proceso.

Estas sustancias orgánicas disueltas quedan concentradas en puntos concretos, formando unos coágulos en donde las diferentes moléculas o partículas se encuentran ligadas entre ellas de una forma determinada, por lo que se crean relaciones nuevas y más complejas, por la disposición de los átomos en las moléculas, pero también por el orden que adoptan las moléculas entre ellas.

Sustancias Minerales del Plasma

Cloro. En cantidad de 1.80 gramos %o para el Cl globular y 3.60 gramos % para el plasmático, con un índice clorémico de 0,50. Está casi todo ionizado representando los dos tercios del anión del plasma. Dada la facilidad con que atraviesa la membrana del glóbulo rojo, interviene en la regulación del equilibrio iónico sanguíneo.

Fósforo. En cantidad de 4 a 5 miligramos por ciento se encuentra bajo forma de fósforo inorgánico mono y bibásico y orgánico combinado a los prótidos, glúcidos y lípidos.

Azufre. Se encuentra bajo forma inorgánica formando suifatos y orgánica particularmente en las proteínas sulfuradas.

Iodo, bromo y flúor, Se encuentran en pequeñas cantidades.

Sodio. En cantidad de 340 mlg % es el catión predominante en los líquidos extra-celulares ya que la membrana celular se muestra como impermeable para él.

Potasio. Inversamente el potasio se encuentra en mucha mayor cantidad en el interior del glóbulo rojo. Se encuentra en equilibrio con el Na y ambos cationes no se desplazan mutuamente, siendo el predominio de uno de ellos nocivo para el organismo. El plasma contiene 20 mlg %.

Calcio. En cantidad de 10 miligramos por ciento se encuentra, la mitad bajo forma inorgánica y la mitad bajo forma orgánica, unido a las proteínas. Existe una relación entre Ca y P que es igual a 2 y por otra parte el producto de sus concentraciones debe ser mayor de 40.

Otros cationes como el Mg, Cu, Zn, Co, Mn, Ai, etc., se encuentran en pequeñas cantidades y su significación fisiológica es todavía discutida.

Así, mediante estas transiciones y transmutaciones, se llega a lo que se conoce como las sustancias vitales para la vida, y, en nuestro mundo, sabemos los caminos que se han recorrido hasta llegar a nosotros (más o menos), lo cual, es una buena base para pensar en esos posibles “seres extraterrestres” que podrían estar en esos mundos lejanos y que, también se puede pensar que, pudieran estar constituidos a partir de otro elemento distinto del Carbono, la base de la vida en la Tierra. Por mi parte, creo que, “esos seres”, al igual que todos los que existen en la Tierra, estarán constituidos de la misma manera en lo esencial, es decir, estarán basados en los mismos elementos que los seres de la Tierra y, sus morfologías, serán variadas e incluso extrañas, ya que, dependiendo del planeta que los acoja, de los soles que lo calienten, de la Gravedad, de su exposición a las radiaciones, de los océanos, volcanes y las placas tectónicas que muevan aquellos mundos y…de otros muchos factores, dependerá la forma de vida que “allí” nos podamos encontrar pero, eso sí, el Carbono será la base de esas vidas que, como la nuestra, habrán evolucionado hasta…¿quién sabe dónde?

La Química, las limitaciones celulares, los azúcares, el protoplasma, los mecanismos vitales, los ingredientes necesarios que, como el agua, se hacen imprescindibles para llegar a cierto punto desde el que se produce el salto hasta el nivel vital…¿Serán los mismos en todas partes?

                                      Todo lo que podamos imaginar…, será posible y, mucho más

Muchas veces hemos podido leer que sobre la existencia de formas de vida constituidas con componentes moleculares distintos de las proteínas, los ácidos nucleicos y otros constituyentes biológicos típicos, o incluso constituida de otros átomos distintos, como, por ejemplo, con el carbono sustituido por el silicio, su pariente más cercano en la tabla periódica de elementos. Claro que, base válida para tales especulaciones…No la hay, ya que, lo que es capaz de hacer el Carbono, no lo puede hacer el Silicio y, sin embargo, tal verdad, no debería condicionarnos para negar la posibilidad de otras formas de vida que, siendo diferentes a las nuestras, también estén basadas en otros elementos diferentes.

Si nos fijamos en dos vecinos cercanos: Venus y Marte, podemos ver que, el primero se halla más cerca del Sol que la Tierra, y Marte, que se halla más lejos de aquel, ocupan los limites externos de lo que a veces se denomina la zona habitable. De los dos, Venus, con una temperatura superficial cercana a los 500ºC, parece demasiado caliente para albergar la vida (sólo lo parece). Y, no se descarta que lo pudiera haber sido en los primeros tiempos de su formación pero, ¿lo sabremos alguna vez?

                                                           El  planeta Marte en los cielos nocturnos.

Marte, por el contrario, con una baja temperatura superficial que se ha comprobado es,  de -53ºC, parece demasiado frío para albergar vida (sólo lo parece), al menos en la superficie. Su atmósfera es tenue, constituida principalmente por dióxido de carbono, parte de la cual se hiela cada invierno para cubrir los polos con un casquete blanco, que primero se creyó que estaba constituido por hielo de agua pero que ahora se ha identificado como lo que denominamos hielo seco, la sustancias expulsada de los extintores de incendio. Sin embargo, hay agua abundante en Marte ; existe en forma de hielo permanente bajo el casquete polar Norte de Hielo Seco en el suelo en la forma de permafrost, como el que se encuentra en alguna parte de Siberia, por ejemplo.

Claro que, las sondas y naves que allí hemos enviado (Mars Phoenix y otras), nos han confirmado que, el agua en Marte está presente y, en algunos lugares emerge desde el subsuelo. Si hubiera hidrógeno molecular disponible, posiblemente podrían existir allí Bacterias similares a algunas formas presentes en las rocas de la Tierra. No sabemos a qué profundidad habría que excavar para encontrarlas.

Bueno, las pruebas que tenemos del pasado de Marte, dejan poco espacio para dudar de que, en el tiempo pasado, el planeta disfrutó de ser un mundo diferente, con un clima más suave, una atmósfera distinta, mares y océanos y, correntías de agua líquida que horadó la superficie, dejando las señales que nuestras sondas nos han podido mostrar de aquel mundo que fue, y, según las actuales circunstancias, todo parece apuntar que, de haber alguna clase de vida en aquel planeta, ésta debe encontrarse bajo la superficie, en las profundas grietas y grutas que, su antigua actividad volcánica dejó y en la que, posiblemente, al existir una temperatura más cálida, el agua pueda correr libremente haciendo posible la existencia de bacterias, líquenes y hongos…(¿quién sabe qué cosas más?) que en la superficie no tienen la posibilidad de subsistir. Acordaos de esas emisiones de metano detectadas por la NASA, nadie conoce su fuente y, las especulaciones están servidas.

Cuando pensamos en esos otros mundos, la imaginaciópn nos lleva a pensar que pueden estar definidos por leyes de la naturaleza iguales a las que gobiernan el universo tal como lo conocemos, pero, también podrían estar caracterizados por diferentes valores de constantes adimensionales (no creo). Estos cambios numéricos alterarían toda la fábrica de los mundos imaginarios. Los átomos pueden tener propiedades diferentes. La gravedad puede tener un papel en el mundo a pequeña escala.  La naturaleza cuántica de la realidad puede intervenir en lugares insospechados. ¡Qué imaginación, si existieran esos mundos con leyes distintas…No sería en nuestro Universo.

Claro que, a todo esto, todavía no hemos dejado de preguntarnos: ¿De dónde viene la vida? Y, la hipótesis extraterrestre, es, al menos, tan buena como otro cualquiera. En la actualidad, cientos o miles de investigadores dedican su tiempo y esfuerzo a investigar el origen de la vida y, no puedo decir con certeza que, algún día, podamos responder a esa pregunta.

Ya nos resulta asombro saber que, la Vida, apareció en la Tierra hace ahora unos 4.000 millones de años, unos 500 millones de años después de que el planeta se condensara, con los otros planetas del Sistema solar, en un disco de gas y polvo que, giraba alrededor de una joven estrella que iba a convertirse en nuestro Sol. Fenómenos de violencia extrema, incompatible con el mantenimiento de ninguna clase de vida, rodearon este nacimiento. Todo tipo de cuerpos y objetos venidos del exterior golpearon, en aquellos primeros momentos, al recién nacido planeta: Cometas, Asteroides y otros golpearon con saña su incandescente superficie. Pasados aquellos “primeros momentos” la Tierra era poseedora de la materia primigenia que, tratada en la forma adecuada por la Naturaleza, hizo posible el surgir de la vida primaria que, ha podido evolucionar hasta llegar a los pensamientos.

¡Nos quedan tantas sorpresas sobre la Vida! No sólo la que podamos descubrir en el exterior, sino que, también la que está presente en nuestro planeta nos tiene muchas sorpresas reservadas y, para que éstas lleguen, necesitamos saber.

emilio silvera

[?]

La Ciencia avanza sin cesar

La madre Naturaleza,  que si da un suspiro a destiempo, nos podría alejar de la faz de la Tierra para siempre y, ahí se acabó nuestro histórico recorrido por el este Valle de Lágrimas que, aunque nos ha dado la posibilidad de conocer la Belleza, algo de Felicidad, el Amor y el placer de Descubrir para saber…no nos ha entregado un Certificado de Garantías de nuestra permanencia para siempre en este bello planeta que, no siempre,  hemos sabido tratar como se merece.

En el siglo XX hemos podido ser testigos de múltiples y maravillosos descubrimientos científicos que han cambiado la concepción que del mundo podíamos tener: La teoría de Planck del cuanto que nos llevó directamente a la Mecánica Cuántica, el Relatividad de Einstein que nos lleva a un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, nos dijo que la luz marcaba el límite de transmitir la información y, también, que la masa y la energía eran una misma cosa, así como que, ¡el Tiempo!, era relativo y no absoluto. Más tarde, en su ampliación de la teoría en 1916, nos dijo que la presencia de grandes masas distorsionaba el espacio-tiempo.

Estos dos claros exponentes de aquella revolución científica nos abrieron los ojos y la mente a un Universo distinto que ahora, después de dichas teorías, tenía más sentido.

Otro de aquellos descubrimientos explosivos, fue la teoría cosmológica del big bang, que surgió como combinación de ambas, y, justo es que, se digan quienes fueron sus protagonistas que, no por sabido, estará demás dejar aquí un pequeño homenaje.

Cuando Einstein publicó en 1916 la teoría de la relatividad general era consciente de que ésta modificaría la ley de la gravedad universal de Newton: la solución a sus ecuaciones no sólo sustituyo el planteamiento dinámico de fuerza de atracción por otro geométrico de deformación del espacio-tiempo, sino que permitía explicar el universo en su conjunto.

Fue él el primer sorprendido al encontrar que dicha solución global traía como consecuencia un mundo cambiante, un universo que inicialmente estimó en contracción. Como esto no le cabía en la cabeza introdujo un término en las ecuaciones que contrarrestara el efecto gravitatorio: una fuerza repulsiva, a la que llamó constante cosmológica (Λ) Esta constante dotaba al espacio vacío de una presión que mantenía separados a los astros, logrando así un mundo acorde a sus pensamientos: estático, finito, homogéneo e isótropo.

                                                                             El Universo se expande

Años más tarde, Einstein comentaría que la introducción de esta constante, había sido el mayor error de su vida, porque (con una mejor estimación de la densidad) podía haber predicho la expansión del universo antes de que fuera observada experimentalmente. Claro que, su excusa era admisible, cuando el introdujo la constante cosmológica, nadie sabía que el universo estaba en expansión.

                                Albert Einstein

Con todo y a pesar de su enorme importancia, la teoría de la relatividad no llegó a tener verdadera importancia hasta que, en 1919, Arthur Eddintong confirmó la predicción del físico alemán con respecto a la curvatura de la luz, aprovechó el eclipse solar de Sol de ese año. De la noche a la mañana, Einstein se convirtió en el físico más popular del mundo al predecir con su ingenio y con su enorme intuición fenómenos que eran reales antes de que éstos fueran comprobados. Así, con carácter desenfadado, expresándose en términos sencillos y muy distintos (menos estirados) que los de sus colegas, había dado respuesta a preguntas que habían sido formuladas pero, que nadie hasta entonces, había sabido contestar.

Entre tanto, el astrónomo holandés Willem de Sitter obtuvo en 1917 una solución a las ecuaciones del sabio alemán, sugiriendo la posibilidad de que el universo fuera infinito, aparentemente estático y de densidad prácticamente nula en el que tan solo había energía. Por otro lado, el matemático ruso Alexander Friedmann consiguió en 1922 varias soluciones a las ecuaciones proponiendo universos que se contraían o que se expandían, según los valores que tomara la constante cosmológica. Cuando su trabajo se publicó en Alemania, Einstein respondió con una nota en la misma revista presumiendo un error matemático. El error resultó finalmente inexistente, pero Einstein tardó en rectificar, por lo que la respuesta de Friedmann quedó en un segundo plano.

Los dos grandes retos que los Astrónomos habían tenido desde siempre habían sido medir las distancias a las estrellas y averiguar su composición. Como sabéis, el primero de los problemas se solucionó al utilizar las Cefeidas, estrellas de brillo variable, como estándares. Estas estrellas habían sido estudiadas por la americana Henrietta Leavitt, y en 1912 había conseguido relacionar la magnitud absoluta (brillo intrínseco de una estrella) con el período de su oscilación luminosa.

Teniendo en cuenta esta Ley, Edwin Hubble había detectado en 1925 en el Mount Wilson Observatory doce cefeidas en la “Nebulosa” de Andrómeda que las situaban a una distancia mayor que el tamaño de nuestra Galaxia. Esto rompía todas las expectativas, ya que en ese momento se pensaba que todo el Universo estaba contenido en la Vía Láctea.

     Lowell Observatory de Flagstaff

El segundo reto había llevado a los astrónomos a estudiar el espectro de la luz que emiten las estrellas. Aunque en esa época la técnica espectroscópica era muy rudimentaria, comenzó a dar sus frutos. Uno de ellos vino de la mano de Vesto Slipher, quien en la conferencia que impartió en el Lowell Observatory de Flagstaff (Arizona), en junio de 1925, anunció que el espectro de la luz que había recogido en la mayor parte de las galaxias estaba desplazado hacia el rojo. No se sabía a ciencia cierta lo que esto podía significar, pero Harlow Shapley, apoyado en el Efecto Doppler, consideró que ese corrimiento hacia el rojo era consecuencia de que las galaxias se desplazaban.

Un Universo eterno en evolución

Georges Lamaìtre irrumpió en ese escenario tímidamente, como un estudiante de postgrado. Había nacido a finales del siglo XIX en el sur de Bélgica. Era el mayor de cuatro hermanos. Su padre había estudiado Derecho en la Universidad de Louvain y tenía una fábrica de vidrio. Georges comenzó la carrera de Ingeniero de Minas en Lovaina, pero sus estudios se vieron interrumpidos al estallar la Primera Guerra Mundial, en la que participó como artillero. Al acabar el conflicto bélico, regreso a las Aulas, pero no para continuar sus estudios de Ingeniería, sino que, se matriculó de en el segundo ciclo de Física y Matemáticas. A su término, ingresó en el Seminario de Malinas y en 1923 recibió las Órdenes sagradas.

Georges Lemaître en 1933, durante una de sus exposiciones.

Su condición de sacerdote no le impidió continuar en su carrera científica y pidió ser admitido como estudiante investigador de Astronomía en el Royal Observatory de Greenwich para el curso 1923-24. Allí fue alumno de Eddintong, que le enseñó a conjugar la Astronomía con la Teoría de la Relatividad. No dejó de estar al día con todos y cada uno de los adelantos y experimentos que se realizaban en aquel campo de la Astronomía Cosmológica.

En 1926, el Jurado de su Doctorado le comunicó que su tesis contenían todos y cada uno de los requisitos exigidos para su admisión y, resaltaban su grado de madurez matemática. En 1927, publicó un trabajo en el que presentaba una solución a las ecuaciones de la Relatividad general y que explicaba el Universo en su Conjunto.

Cuando escribió el trabajo no tenía noticias de trabajos previos de Friedmann, pues estaban escritos en ruso o alemán, y ninguno de los modelos ni soluciones que conocía hasta entonces le convencían: el de Einstein contenía materia, pero era estático; el de De Sitter ajustando la constante cosmológica: un universo de simetría esférica era dinámico pero carecía de materia. Al considerar que la densidad de materia podía variar en el tiempo, Lamaítre propuso una solución intermedia entre la de Einstein y la de De Sitter ajustando la constante cosmológica: un universo de simetría esférica, eterno y en evolución. Con ese modelo no sólo buscaba una solución matemática correcta, sino que fuera compatible con la Física, al dar explicación a las observaciones astronómicas.

          Edwin Hubble

Años más tarde, Hubble hizo la misma propuesta que hoy conocemos como  Constante de Hubble. Así que, el trabajo de Lamaítre pasó muy desapercibido y ello, le obligó a darlo a conocer para que, al menos, se le diera el mérito a que era acreedor por justicia. Lamaítre consideró que el universo estaba en expansión exponencial con un pasado infinito, donde su tamaño, era casi constante en un primer momento, para luego crecer rápidamente.

La foto fue realizada en octubre de 1927 durante la celebración del quinto congreso Solvay. El tema principal fue “Electrones y Fotones” y entre todos ellos discutieron sobre física cuántica, una nueva rama de la que ellos serían los principales creadores. Fue una generación de oro de la ciencia, posiblemente como no ha habido otra en en la historia. Para que os hagáis una idea diecisiete de los veintinueve asistentes eran o llegaron a ser ganadores de Premio Nobel.

Los personajes:

1. Peter Debye
2. Irving Langmuir
3. Martin Knudsen
4. Auguste Piccard
5. Max Planck
6. William Lawrence Bragg
7. Émile Henriot
8. Paul Ehrenfest
9. Marie Curie
10. Hendrik Anthony Kramers
11. Edouard Herzen
12. Hendrik Antoon Lorentz
13. Théophile de Donder
14. Paul Adrien Maurice Dirac
15. Albert Einstein
16. Erwin Schrödinger
17. Arthur Holly Compton
18. Jules-Émile Verschaffelt
19. Paul Langevin
20. Louis-Victor de Broglie
21. Charles-Eugène Guye
22. Wolfgang Pauli
23. Werner Heisenberg
24. Max Born
25. Charles Thomson Rees Wilson
26. Ralph Howard Fowler
27. Léon Brillouin
28. Niels Bohr
29. Owen Willans Richardson

La celebración del V Congreso Solvay de Física, que tuvo lugar en Octubre de 1927 en Bruselas, le facilitó a Lemaítre la oportunidad de reivindicarse. Acudió y al término de una de ellas, se entrevistó con Einstein, que le comentó: “He leído su artículo. Sus cálculos son correctos, pero su física es abominable”. A pesar de todo, Lemaítre no se desanimó y esperó otra oportunidad. Esta se presentó en Enero de 1930, con motivo de la Reunión habitual de la Royal Astronomical Society. En ella, De  Sitter mostró sus dudas sobre el modelo estático de Einstein, opinión que era compartida por Eddintong. Cuando Lemaítre leyó las Actas de la reunión, volvió a escribir a Eddintong, su antiguo profesor para recordarle que hacía tiempo que había propuesto una solución a ese problema. Su Profesor cayó en la cuenta del “olvido” y rectificó dando una conferencia titulada “La inestabilidad del universo esférico de Einstein”, en la que aplicó la solución de Lemaítre.

Allí quedó reconocido el mérito debido al primero que expuso un universo en expansión que, por motivos misteriosos de la historia, se llevó Hubble. De la misma manera, Copérnico se adjudicó lo que propuso, muchos años antes, Aristarco de Samos.

¡Qué cosas!

emilio silvera

[?]

¿Cuántas veces habremos hablado aquí de las constantes de la naturaleza? Han sido muchas y todas ellas, han estado influidas por el profundo interés que en mí causan estos números misteriosos que hacen del Universo el que nosotros conocemos. Es porisble, que en otros universos que pudierann ser, y, en los que las constantes fuesen diferentes a las del nuestro, hubieran nacido muertos y sin vida.

Está claro que este interes que las constantes han despertado, no ha en mí, sino en mucho científicos del mundo, es que, existen muchas maneras en las que los valores reales de esas constantes ayudan a que sea posible que la vida esté presente en nuestro Universo. Más aún, a veces parece permitir su existencia por un pequeño margen. Su aumentáramos la constante de estructura fina y no podrá haber átomos y si hacemos mayor la fuerza de la Gravedad y las estrellas agotarían sus combustibles muy rápidamente, si reducimos la intensidad de las fuerzas nucleares no habría bioquímica y así sucesivamente.

Si cambiamos el valor de α (alfa) en una pequeña cantidad, digamos en laq segunda cifra decima, entonces los cambios se harán importantes. Las propiedades de los átomos se aleteran y procesos complicado…

… como el plegamiento de las proteínas o la replicación del ADN podrían verse afectados de manera muy adversa. Claro que, ¿quién sabe si, tales cambios, podrían tener otras posibilidades  para la complejidad química? De la que no podemos sino imaginarlas al faltarnos datos para poder emitir un juicio sensato de ello. Por otra parte, si los cambios son muy grandes, harían que los núcleos y los átomos dejaran de existir y sean mucho más nítidos como barrera para el desarrollo de la complejidad basada en las fuerzas de la Naturaleza. Hay muchos cambios concebibles para los que la vida, estaría ausente.

Pero, a pesar del cambio incesante y la dinámica del Universo visible, existen aspectos de la fábrica del Universo misteriosos en su inquebrantable constancia. Son esas misteriosas cosas invariables las que hace de nuestro Universo el que es y lo distinguen de otros mundos que pudiéramos imaginar. Cuando se conocen estas misteriosas constantes, podemos percibir que es como si hubiera un hilo dorado que teje una continuidad a través del espacio-tiempo que, inexorable, transcurre en la Naturaleza. Y, tales constancias, nos llevan a pensar que todas las cosas son iguales a lo largo del vasto Universo. Que fueron y serán las mismas en otros tiempos además de hoy.

Con razón nos decía Planck:

“La ciencia no puede resolver el misterio final de la Naturaleza. Y esto se debe a que, en el último análisis, nosotros mismos somos parte del misterio que estamos tratando de resolver.” 

La Constante de la Estructura Fina

Poco después , en 1967, Bahcall y Schmidt observaron un par de líneas de emisión de oxígeno que aparecen en el espectro de cinco galaxias que emiten radioondas, localizadas con un desplazamiento hacia el rojo promedio de 0,2 (emitiendo así su luz hace unos dos mil millones de años: Aproximadamente la época en que el reactor de Oklo estaba activo en la Tierra y obtuvieron un resultado consistente con ausencia de cambio en la constante de estructura fina que era aún diez veces más fuerte:

α (z = 0,2)/α(z = 0) = 1,001 ± 0,002

Estas observaciones excluían rápidamente la propuesto por Gamow de que la constante de estructura fina estaba aumentando linealmente con la edad del universo. Si hubiese sido así, la razón α(z = 0,2)/α(z = 0) debería haberse encontrado con un valor próximo a 0,8.

Una de las cuestiones más controvertidas en la cosmología es porque las constantes fundamentales de la naturaleza parecen finamente ajustadas para la vida. Una de estas constantes fundamentales es la constante de estructura fina o alfa, que es la constante de acoplamiento de la fuerza electromagnética (usualmente denotada g, es un número que determina la fuerza de una interacción) y equivale a 1/137,03599911.

La ilustración muestra cómo los rayos X de un cuasar distante, son filtrados al pasar por una nube de gas intergaláctico. Midiendo la cantidad de la disminución de la luz debido al oxígeno y otros elementos presentes en la nube los astrónomos pudieron estimar la temperatura, densidad y la masa de la nube de gas  (el cuasar PKS 2155-304).

Es cierto que en el Universo existen equilibrios muy delicados y que, nos puede producir la sensación de que, de un momento a otro, todo se irá al garete y aquello, se convertirá en un Caos sin reversión posible y, sin embargo, es una impresión engañosa, toda vez que, de la explosión supernova surgen nebulosas de las que surgen nuevas estrellas y nuevos mundos. Es la engañosa “Destrucción-Creadora”.

Actualmente, el más potente método utilizado en estos eperimentos dirige todo su potencial en la búsqueda de pequeños cambios  en la absorción por los átomos de luz procedentes de cuásares lejanos.  En lugar de considerar pares de lineas espectrales  en dobletes del mismo elemento, como el silicio,  considera la separación entre líneas causada por la absorción de la luz del cuásar por diferentes elementos químicos en nubes de gas situadas entre el cuásar y nosotros. Y, a todo esto, las cuatro fuerzas fundamentales siguen estando presentes.

Existen varias coincidencias aparentemente inusuales entre las constantes de la Naturaleza no relacionadas en un nivel superficial que parecen ser cruciales para nuestra propia existencia o la de cualquier otra forma de vida concebible. Los inusuales niveles resonantes del carbono y el oxígeno de Hoyle son ejemplos arquitípicos. Cambios pequeños en las intensidades de las diferentes fuerzas de la naturaleza y en las masas de las diferentes partículas elementales destruyen muchos de los equilibrios delicados que hacen posible la vida.

Todas las estructuras del Universo que se comportan como objetos estables, en realidad, se muestran así como consecuencia de que son, malabarismos que se producen entre dos fuerzas antagónicas equivalentes que consiguen esa “delicada” estabilidad que está centrada en la lucha entre la atracción y la repulsión. Por ejemplo, en un planeta, como la Tierra, hay un equilibrio entre la fuerza atractiva de la Gravedad y la repulsión atómica que aparece cuando los átomos se comprimen demasiado juntos y se llegan a degenerar por el Principio de exclusión de Pauli quen no permite que dos fermiones ocupen el mismo lugar. Todos esos equilibrios pueden expresarse aproximadamente en términos de los números puros de Stobe-Planck creados a partir de las constantes e, h, c, G y m_pr

α = 2πe^₂/hc = 1/137

α_G = Gm_pr ²/hc ≈ 10^-38

La identificación de constantes de la Naturaleza como α y α_G, junto con los números que desempeñam el mismo papel definitorio para las fuerzas débil y fuerte de la Naturaleza, nos anima a pensar por un momento en mundos diferentes al nuestro. Estos otros mundos pueden estar definidos por leyes de la Naturaleza iguales a las que gobiernan el universo tal como lo conocemos, pero estarán caracterizadas por duiferentes valores de constantes adimensionales. estos cambios numéricos alteran toda la fábrica de los mundos imaginarios. Los equilibrios entre los fuerzas serán diferentes de los que se dan en el nuestro. Los átomos pueden tener propiedades diferentes. La Gravedad podría tener un papel más pequeño en esos otros mundos. La Naturaleza cuántica de la realidad podría intervenir en lugares inimaginables.

Claro que, nosotros, nos tenemos que ceñir a éste, nuestro Universo que nos muestras unas leyes y unas constantes que son como son y no de otra manera y, de esa forma, está construido nuestro universo conocido que, en alguna ocasión he pensado sino tendrá “otro universo” escondido dentro de este mismo.

Decimos que los valores de las constantes de la Naturaleza están “escogidos” de manera bastante fortuita cuando se trata de permitir que la vida evoluciones y persista pero, echemos una irada a otros ejemplos:  La estructura de los átomos y las moléculas está controlada casi por completo por dos números  de los que he hablado aquí alguna vez: la razón entre las masas del electrón y el protón, β, que es aproximadamente igual a 1/1.836, y la constante de estructura fina α, que es aproximadamente igual a 1/137.

Supomngamos que permitimos que estas dos constantes cambien su valor de forma independiente y supongamos también (para hacerlo más sencillo) que ninguna otra constante de la naturaleza cambie. ¿Qué le sucede al mundo si las leyes de la Naturaleza siguen siendo las mismas?

Si deducimos las consecuencias pronto encontramos  que, en realidad, no existe mucho espacio para maniobrar. Incrementemos β demasiado y no puede haber estructuras moleculares ordenadas porque es el pequeño valor de β el que asegura que los electrones ocupen posiciones bien definidas alrededor de un núcleo atómico y no se agiten demasiado. Si lo hicieran entonces fallarían procesos muy bien ajustados como la replicación del ADN. El número β también desempeña un papel en los procesos de generación de energía que alimentan las estrellas. Aquí se une con α para hacer los centros de las estrllas lo suficientemente calientes como para iniciar reacciones nucleares.

Podríamos seguir poniendo muchos ejemplos de los posibles cambios en las constantes de la Naturaleza y, todos ellos, nos llevarían a lugares que no nos gustaría imaginar,. ya que, en la mayoría de ellos, ni estaríamos al no ser la vida permitida por aquellas condiciones.

Somos tan ilusos que, a veces, nos cremos ser dueños hasta de las estrellas, y, lo cierto es que, estamos a merced de fuerzas y constantes que el Universo nos ofrece para hacer posible nuestra presencia aquí. Si alguna de esas Leyes cambiaran…¡pobre de nosotros! Y, deberíamos ser conscientes de ello, no creernos más que nadie pero, tampoco menos. Todos llegamos a este lugar de la misma manera y de la misma manera nos tenemos que ir y, sin embargo algunos, se empeñan en ser diferentes cuando…eso, ¡es imposible! como que, las fuerzas de la naturaleza cambien.

emilio silvera

[?]