¿Habeis pensado por qué hay vida en el Universo?

Cada día, elegimos una cuestión distinta que se relaciona, de alguna manera, con la ciencia que está repartida en niveles del saber denominados: Matemáticas, Física, Química,Astronomía, Astrofísica, Biología, Cosmología… y, de vez en cuando, nos preguntamos por el misterio de la vida, el poder de nuestras mentes evolucionadas y hasta dónde podremos llegar en nuestro camino hacia… ¿dónde?

Robert Henry Dicke (6 de mayo de 1916 – 4 de marzo de 1997) fue un físico experimental estadounidense, que hizo importantes contribuciones en astrofísica, física atómica, cosmología y gravitación. Hombre inquieto, muy activo y, sobre todo, curioso por saber todo aquello que tuviera alguna señal de misterio.

Me referiré ahora aquí al extraño personaje que arriba podeis ver. Se sentía igualmente cómodo como matemático, como físico experimental, como destilador de datos astronómicos complicados o como diseñador de sofisticados instrumentos de medida. Tenía los intereses científicos más amplios y diversos que imaginarse pueda. Él decía que al final del camino todos los conocimientos convergen en un solo punto, el saber.

Paul Adrien Maurice Dirac (8 de agosto de 1902 – 20 de octubre de 1984) fue un físico teórico británico que contribuyó de forma fundamental al desarrollo de la mecánica cuántica y la electrodinámica cuántica. Su trabajo sobre la naturaleza del electrón, en nada tiene que envidiar a los de Einstein.

Así de curioso, Dicke, ya podéis imaginar que fue uno de los que de inmediato se puso manos a la obra para comprobar la idea de la constante gravitatoria variable de Dirac que podía ser sometida a una gran cantidad de pruebas observacionales, utilizando los datos de la geología, la paleontología, la astronomía, la física de laboratorio y cualquier otro que pudiera dar una pista sobre ello. No estaba motivado por el deseo de explicar los grandes números. Hacia mediados de la década de los 60 hubo una motivación adicional para desarrollar una extensión de la teoría de la gravedad de Einstein que incluye una G variable. En efecto, durante un tiempo pareció que las predicciones de Einstein no coincidían en lo referente o sobre el cambio de órbita de Mercurio que era distinta a las observaciones cuando se tenía en cuentra la forma ligeramente achatada del Sol.

Pero, antes de comenzar con el tema central, hagamos una parada para hablar del “Número De Protones En EL Universo Visible”. que calculó Eddintong (a mano) mientras hacía un crucero en su viaje de boda). Parece que los Físicos ni en esa ocasión, dejan de pensar en los enigmáticos números que el Universo nos proporciona.

Placa tomada por Eddintong en Puerto Principe, en la que se corroboraba la predicción de Einstein de la Teoría de Relatividad General. El Sol se curvaba en presencia de grandes masas. Al margen iaquierdo y derecho los dos protagonistas.

El universo conocido, es aquel que podemos observar, osea, la luz que nos ha llegado hasta ahora y podemos percibir con los telescopios, la cual viaja a la velocidad teoricamente constante de 299.792.458 m/s. Se supone que la región visible irá aumentando con el tiempo, dado que dará tiempo a que llegue la luz de regiones más lejanas. Arthur Stanley Eddington calculó que el número de protones en esa zona a donde “alcanza nuestra vista” cuenta con un total de “10⁸⁰” protones aproximadamente, es decir, un 1 seguido de 80 ceros. Este número es el cuadrado de “10 elevado a 40”

A lo largo del Siglo XX se observó que algunas de las cifras que se dan en la naturaleza coinciden de manera sorprendente, y más extraño aún resultó el hecho de que se refieren a ámbitos físicos aparentemente independientes. Otro elemento insólito consistía en que todas ellas giraban alrededor de un número nada usual, no se trataba del 3, el 4 o el 23, sino nada menos que de “10 elevado a 40”, es decir, un 1 seguido de 40 ceros.

Como acabamos de ver, el tamaño del Universo visible varía con el tiempo. Si dividimos su tamaño actual entre el tamaño del electrón obtenemos como resultado aproximado “10 elevado a 40”.

Razón Entre Gravedad Y Electromagnetismo Del Electrón Y El Protón.

Un electrón y un protón se atraen de dos maneras, por un lado a causa de que el primero tiene carga eléctrica positiva y el segundo negativa, y ya se sabe que cargas contrarias se atraen. Por el otro, a causa de sus propias masas, como efecto de la fuerza de la gravedad. Se puede calcular que la atracción causada por las cargas eléctricas es aproximadamente “10 elevado a 40” veces mayor que la atracción gravitatoria.

Cuando un objeto de masa específica se libera en el aire, seguramente se caerá al suelo. Este fenómeno es debido a la Gravedad ejercida entre dos cuerpos y, sin importar el peso, la Tierra atraerá ese objeto. La fuerza gravitacional es de suma importancia para la organización de los elementos naturales y el sistema solar, ya que es responsable de mantener la Tierra y otros planetas en sus órbitas alrededor del Sol, haciendo que se produzca el movimiento de traslación.

EL magnetismo, a su vez, es resultado del movimiento y la composición del núcleo de la Tierra, que tiene una parte sólida y otra líquida, que comprende las aleaciones de hierro. Por lo tanto, la Tierra tiene un campo magnético muy fuerte, comportándose como un enorme imán, donde los polos del imán se encuentran cerca de los polos de la Tierra geográfica.

De esta manera, nuestro planeta puede ser considerado como un gran imán, ya que el polo sur magnético atrae el polo norte geográfico y el polo norte magnético atrae el polo sur geográfico, habiendo una interacción entre ellos.

Estos son los principales resultados, los cuales impulsaron interesantes especulaciones que veremos enseguida, pero podemos añadir que, operando con fenómenos físicos, ese 10 elevado a 40 ha sido encontrado más veces, ya sea el propio número, su cuadrado (10 elevado a 80) o su cubo (10 elevado a 120), incluso se ha hallado la inversa de su cubo (10 elevado a -120)

Robert Dicke, que este era el nombre del extraño personaje, y su estudiante de investigación Carl Brans, en 1.961, demostraron que si se permitía una variación de G con el tiempo, entonces podía elegirse un ritmo de cambio para tener un valor que coincidiera con las observaciones de la órbita de Mercurio. Lamentablemente, se descubrió que todo esto era una pérdida de tiempo. El desacuerdo con la teoría de Einstein a inexactitudes de nuestros intentos de medir el diámetro del Sol que hacían que este pareciera tener una forma de órbita diferente a la real. Con su turbulenta superficie, en aquel tiempo, no era fácil medir el tamaño del Sol. Así que, una vez resuelto este problema en 1.977, desapareció la necesidad de una G variable para conciliar la observación con la teoría.

De todas las maneras, lo anterior no quita importancia al trabajo realizado por Dicke que preparó una revisión importante de las evidencias geofísicas, paleontológicas y astronómicas a favor de posibles variaciones de las constantes físicas tradicionales. Hizo la interesante observación de explicar los “grandes números” de Eddington y Dirac bajo el apunte de que allí tenía que subyacer algún aspecto biológico que de momento no éramos capaces de ver.

Cadenas de ADN

“El problema del gran tamaño de estos números es ahora fácil de explicar… Hay un único número adimensional grande que tiene su origen estático. Este es el número de partículas del universo. La edad del universo “ahora” no es aleatoria sino que está condicionada por factores biológicos… porque algún cambio en los valores de grandes números impedirían la existencia del hombre para considerar el problema”.

Cuatro años más tarde desarrolló esta importante intuición con más detalle, con especial referencia a las coincidencias de los grandes números de Dirac, en una breve carta que se publicó en la revista Nature. Dicke argumentaba que formas de vidas bioquímicas como nosotros mismos deben su propia base química a elementos tales como el carbono, nitrógeno, el oxígeno y el fósforo que son sintetizados tras miles de millones de años de evolución estelar en la secuencia principal. (El argumento se aplica con la misma fuerza a cualquier forma de vida basada en cualesquiera elementos atómicos más pesados que el helio). Cuando las estrellas mueren, las explosiones que constituyen las supernovas dispersan estos elementos biológicos “pesados” por todo el espacio, de donde son incorporados en granos, planetesimales, planetas, moléculas “inteligentes” auto replicantes como ADN y, finalmente, en nosotros mismos que, en realidad, estamos hechos de polvo de estrellas.

Todos los procesos de la Naturaleza, requieren su tiempo.

Esta escala temporal está controlada por el hecho de que las constantes fundamentales de la naturaleza sean:

t(estrellas) ≈ (Gm_p² / hc)^-1 h/m_pc² ≈ 10⁴⁰ ×10^-23 segundos ≈

≈ 10.000 millones de años

No esperaríamos estar observando el universo en tiempos significativamente mayores que t(estrellas), puesto que todas las estrellas estables se habrían expandido, enfriado y muerto. Tampoco seríamos capaces de ver el universo en tiempos mucho menores que t(estrellas) porque no podríamos existir; no había estrellas ni elementos pesados como el carbono. Parece que estamos amarrados por los hechos de la vida biológica para mirar el universo y desarrollar teorías cosmológicas una vez que haya transcurrido un tiempo t(estrellas) desde el Big Bang.

La escena de una estrella moribunda fue necesaria para que, los materiales biológicos que nos conformaron a los seres vivos, pudieran estar presentes en el Universo. Sin ese tiempo de t(estrellas) = a 10.000 millones de años, difícilmente podríamos estar ahora aquí tratando de estos temas.

Así pues, el valor que del gran número nos dio Dirac N(t) no es en absoluto aleatorio. Debe tener un valor próximo al que toma N(t) cuando t esta cercano el valor t(estrella).

Todo lo que la coincidencia de Dirac dice es que vivimos en un tiempo de la Historia Cósmica posterior a la formación de las estrellas y anterior a su muerte. Esto no es sorprendente. Dicke nos está diciendo que no podríamos dejar de observar la coincidencia de Dirac: es un requisito para que exista vida como la nuestra.

Transiciones de fase que son el pan de cada día de nuestro universo, posibilitan que, a partir de la muerte surja la nueva vida en toda su diversidad. Del casamiento de dos galaxias queda una sóla entidad, nueva, que suple a los dos existencias anteriores y, con los materiales, estrellas y mundos unidos ahora en una sola galaxia, los vientos solares y enormes fuerzas de marea producidos en la colisión, hacen surgir nuevos materiales, nuevos, mundos, nuevas estrellas y vida nueva.

De esta forma Dicke nos vino a decir que:

“Para que el universo del Big Bang contenga las ladrillos básicos necesarios para la evolución posterior de la complejidad biológica-química debe tener una edad al menos tan larga, como el tiempo que se necesita para las reacciones nucleares en las estrellas produzcan esos elaborados elementos.”

Esto significa que el universo observable debe tener al menos diez mil millones de años y por ello, puesto que se está expandiendo, debe tener un tamaño de al menos diez mil millones de años luz. No podríamos existir en un universo que fuera significativamente más pequeño.

¿Por qué no hemos encontrado extraterrestres?

No parece tan difícil responder a esa pregunta si pensamos en el Tiempo y en la Distancia, es decir, el Espaciotiempo que habría que cubrir para encontrar a otros seres que pudieran ser, como nosotros, pobladores de mundos lejanos. Sin embargo, una duda siempre queda en el aire. Nuestros telescopios alcanzan galaxias situadas hasta casi las “fronteras” del Universo a unos 13.000 a.l. de nosotros. Y, nuestros sofisticados aparatos electrónicos emiten señales electromagnéticas que viajan hacia el espacio interestelar a 300.000 Km/s, ¿como es posible que (al menos en planetas más cercanos -15 a 20 a.l., por ejemplo), de haber tenido vida inteligente, no devolviera la llamada que, aunque con algo de retraso, se habría acogido con alborozo y, al menos, sabríamos de la “compañía” que evitaría hablar de soledad en el futuro.

Un argumento hermosamente simple con respecto a la inevitabilidad del gran tamaño del universo para nosotros aparece por primera vez en el texto de las Conferencias Bampton impartidas por el teólogo de Oxford, Eric Mascall. Fueron publicadas en 1.956 y el autor atribuye la idea básica a Gerad Whitrow.

Estimulado por las sugerencias Whitrow, escribe:

“Si tenemos tendencia a sentirnos intimidados sólo por el tamaño del universo, está bien recordar que en algunas teorías cosmológicas existe una conexión directa entre la cantidad de materia en el universo y las condiciones en cualquier porción limitada del mismo, de modo que en efecto puede ser necesario que el universo tenga el enorme tamaño y la enorme complejidad que la astronomía moderna ha revelado para que la Tierra sea un posible hábitat para seres vivos.”

Esta simple observación puede ampliarse para ofrecernos una comprensión profunda de los sutiles lazos que existen entre aspectos superficialmente diferentes del universo que vemos a nuestro alrededor y las propiedades

Claro que los procesos de la alquimia estelar necesitan tiempo: miles de millones de años de tiempo. Y debido a que nuestro universo se está expandiendo, tiene que tener un tamaño de miles de millones de años-luz para que durante ese periodo de tiempo necesario pudiera haber fabricado los componentes y elementos complejos para la vida. Un universo que fuera sólo del tamaño de nuestra Vía Láctea, con sus cien mil millones de estrellas resultaría insuficiente, su tamaño sería sólo de un mes de crecimiento-expansión y no habría producido esos elementos básicos para la vida.

La Alquimia estelar está aquí presente por todas partes

El universo tiene la curiosa propiedad de hacer que los seres vivos piensen que sus inusuales propiedades son poco propicias para la vida, para la existencia de vida, cuando de hecho, es todo lo contrario; las propiedades del universo son esenciales para la vida. Lo que ocurre es que en el fondo tenemos miedo; nos sentimos muy pequeños ante la enorme extensión y tamaño del universo que nos acoge.

¡Somos tan pequeños! ¡¡Podríamos llegar a ser tan grandes!!

Sabemos aún muy poco sobre sus misterios, nuestras capacidades son limitadas y al nivel de nuestra tecnología actual estamos soportando el peso de una gran ignorancia sobre muchas cuestiones que necesitamos conocer. Con sus miles de millones de galaxias y sus cientos de miles de millones de estrellas, si niveláramos todo el material del universo para conseguir un mar uniforme de materia, nos daríamos cuenta de lo poco que existe de cualquier cosa. La media de materia del universo está en aproximadamente 1 átomo por cada metro cúbico de espacio. Ningún laboratorio de la Tierra podría producir un vacío artificial que fuera remotamente parecido al vacio del espacio estelar. El vacío más perfecto que hoy podemos alcanzar en un laboratorio terrestre contiene aproximadamente mil millones de átomos por m³.

  Los precesos siguen, las cosas cambian, el Tiempo inexorable transcurre, si hay vida vendrá la muerte, lo que es hoy mañana no será.

Esta nueva manera de mirar el universo nos da nuevas ideas, no todo el espacio son agujeros negros, estrellas de neutrones, galaxias y desconocidos planetas; la verdad es que casi todo el universo está vacío y sólo en algunas regiones tiene agrupaciones de materia en forma de estrellas y otros objetos estelares y cosmológicos; muchas de sus propiedades y características más sorprendentes (su inmenso tamaño y su enorme edad, la soledad y oscuridad del espacio) son condiciones necesarias para que existan observadores inteligentes como nosotros. No debería sorprendernos la vida extraterrestre; si existe, pudiera ser tan rara y lejana para nosotros como en realidad nos ocurre aquí mismo en la Tierra, donde compartimos hábitat con otros seres vivos con los que hemos sido incapaces de comunicarnos, a pesar de que esas formas de vida, como la nuestra, están basadas también en el carbono. No se puede descartar formas de vida inteligente basadas en otros elementos, como por ejemplo, el silicio.

Claro que, siempre tendremos la duda de cómo podrá ser esa posible vida extraterrestre. ¿Será mala para nosotros? ¿Vendrán a quedarse con nuestro planeta y esclavizarnos o eliminarnos? ¿Serán mucho más evolucionados y nos echaran una mano para erradir la barbarie que aún está presente en nuestro mundo? ¿O, simplemente se limitarán a mirar y dejarnos hacer?

Claro que, también podríamos ser nosotros los visitantes y, me preocupa las instrucciones que podamos llevar en cuanto al comportamiento a tener con otros seres que, más retrazados que nosotros y teniendo un rico planeta, podría crear tentaciones…no muy recomendables.

La baja densidad media de materia en el universo significa que si agregáramos material en estrellas o galaxias, deberíamos esperar que las distancias medias entre objetos fueran enormes.

El cuadro expresa la densidad de materia del universo de varias maneras diferentes que muestran el alejamiento que cabría esperar entre los planetas, estrellas y galaxias. No debería sorprendernos que encontrar vida extraterrestre sea tan raro.

emilio silvera

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