Einstein fue el máximo responsable que hizo posible crear la imagen moderna de las leyes de la naturaleza. Desempeñó un papel principal en la creación de la perspectiva correcta sobre el carácter atómico y cuántico del mundo material a pequeña escala, demostró que la velocidad de la luz introducía una relatividad en la visión del espacio de cada observador, y encontró por sí solo la teoría de la gravedad que sustituyó la imagen clásica creada por Isaac Newton más de dos siglos antes que él. Su famosa fórmula de      E = mc² es una fórmula milagrosa, es lo que los físicos definen como la auténtica belleza. Decir mucho con pocos signos y, desde luego, nunca ningún físico dijo tanto con tan poco. En esa reducida expresión de E = mc², está contenido uno de los mensajes de mayor calado del universo: masa y energía, son la misma cosa.

Einstein siempre estuvo fascinado por el hecho de que algunas cosas deben parecer siempre iguales, independientemente de cómo se mueva el que las ve, como la luz en el vacío, c. Él nos dijo el límite con que podríamos recibir información en el universo, la velocidad de c.

La luz recorre la distancia existente entre el el Sol y la Tierra en poco más de ocho minutos, nada podría adelantarla en su caminar

Él reveló todo el alcance de lo que Stoney y Planck simplemente habían supuesto: que la velocidad de la luz era una constante sobrehumana fundamental de la naturaleza. También sabía el maestro que, en el proceso de nuevas teorías, la búsqueda de la teoría final que incluyera a otras fuerzas de la naturaleza distintas de la gravedad, daría lugar a teorías nuevas y cada vez mejores que irían sustituyendo a las antiguas teorías. De hecho, él mismo la buscó durante los 30 últimos años de su vida pero, desgraciadamente, sin éxito. Ahora se ha llegado a la teoría de supercuerdas que sólo funciona en 10 y 26 dimensiones y es la teoría más prometedora para ser la candidata a esa teoría final de la que hablan los físicos.

El físico espera que las constantes de la naturaleza respondan en términos de números puros que pueda ser calculado con tanta precisión como uno quiera. En ese sentido se lo expresó Einstein a su amiga Ilse Rosenthal-Schneider, interesada en la ciencia y muy amiga de Planck y Einstein en la juventud.

                 Si existen otros universos… ¿Qué constantes podrán tener?

Lo que Einstein explicó a su amiga por cartas es que existen algunas constantes aparentes que son debidas a nuestro hábito de medir las cosas en unidades particulares. La constante de Boltzmann es de este tipo. Es sólo un factor de conversión entre unidades de energía y temperatura, parecido a los factores de conversión entre las escalas de temperatura Fahrenheit y centígrada. Las verdaderas constantes tienen que ser números puros y no cantidades con “dimensiones”, como una velocidad, una masa o una longitud.  Las cantidades con dimensiones siempre cambian sus valores numéricos si cambiamos las unidades en las que se expresan.

En la física las unidades de Stoney forman un sistema de unidades que llevan el nombre del físico irlandés George Johnstone Stoney, que fue el primero que propuso en 1881 el electrón y son el primer ejemplo histórico de unidades naturales, es decir, las unidades de medida diseñado para que ciertas constantes físicas fundamentales sirven de base unidades. El conjunto de constantes que Stoney utiliza como unidades de base es la siguiente:

• Carga elemental, e;
• Velocidad de la luz en el vacío, c;
• Constante gravitacional, G;
• Constante de Coulomb, 1 /.

La interpretación de las unidades naturales de Stoney y Planck no era en absoluto obvia para los físicos. Aparte de ocasionarles algunos quebraderos de cabeza al tener que pensar en tan reducidas unidades, y sólo a finales de la década de 1.960 el estudio renovado de la cosmología llevó a una plena comprensión de estos patrones extraños. Uno de los curiosos problemas de la Física es que tiene dos teorías hermosamente efectivas (la mecánica cuántica y la relatividad general)  pero gobiernan diferentes dominios de la naturaleza.

     Son muchas las maravillas que nos queda por conocer

La mecánica cuántica domina en el micromundo de los átomos y de las partículas “elementales”. Nos enseña que en la naturaleza cualquier masa, por sólida o puntual que pueda parecer, tiene un aspecto ondulatorio. Esta onda no es como una onda de agua. Se parece más a una ola delictiva o una ola de histeria: es una onda de información. Nos indica la probabilidad de detectar una partícula. La longitud de onda de una partícula, la longitud cuántica, se hace menor cuanto mayor es la masa de esa partícula.

Hay cosas que, siendo auténticas revelaciones de la Naturaleza llegadas a la mente humana, se hacen cotidianas y familiares pero, no por ello dejan de ser asombrosas ni pierden su carácter maravilloso que nos lleva de la mano del asombro hasta los confines más profundos del saber humano como ente pensante componente de un universo mayor, más profundo y con más sentido.

Al contrario de la Mecánica cuántica, la relatividad general era siempre necesaria cuando se trataba con situaciones donde algo viaja a la velocidad de la luz, o está muy cerca o donde la gravedad es muy intensa. Se utiliza para describir la expansión del universo o el comportamiento en situaciones extremas, como la formación de agujeros negros. Sin embargo, la gravedad es muy débil comparada con las fuerzas que unen átomos y moléculas y demasiado débil para tener cualquier efecto sobre la estructura del átomo o de partículas subatómicas, se trata con masas tan insignificantes que la incidencia gravitatoria es despreciable. Todo lo contrario que ocurre en presencia de masas considerables como planetas, estrellas y galaxias, donde la presencia de la gravitación curva el espacio y distorsiona el tiempo.

Como resultado de estas propiedades antagónicas, la teoría cuántica y la teoría relativista gobiernan reinos diferentes, muy dispares, en el universo de lo muy pequeño o en el universo de lo muy grande. Nadie ha encontrado la manera de unir, sin fisuras, estas dos teorías en una sola y nueva de Gravedad-Cuántica.

La Gravedad cuántica, todavía no es de este mundo y, exige más dimensiones

Pero… ¿Cuáles son los límites de la teoría cuántica y de la teoría de la relatividad general de Einstein? Afortunadamente, hay una respuesta simple y las unidades de Planck nos dicen cuales son. De acuerdo con su perspectiva universal, en 1.899 Planck propuso que se construyeran unidades naturales de masa, longitud y tiempo a partir de las constantes más fundamentales de la naturaleza: la constante de gravitación G, la velocidad de la luz c y la constante de acción h, que ahora lleva el nombre de Planck. La constante de Planck determina la mínima unidad de cambio posible en que pueda alterarse la energía, y que llamó “cuanto”. Las unidades de Planck son las únicas combinaciones de dichas constantes que pueden formarse en dimensiones de masa, longitud, tiempo y temperatura. Sus valores no difieren mucho de los de Stoney que figuran en el trabajo siguiente de hoy:

Estas formulaciones con la masa, la longitud, el tiempo y la temperatura de Planck incorporan la G (constante de gravitación), la h (la constante de Planck) y la c, la velocidad de la luz. La de la temperatura incorpora además, la K de los grados Kelvin.

La constante de Planck racionalizada (la más utilizada por los físicos), se representa por ћ que es igual a h/2π que vale del orden de 1’054589×10^-34 Julios segundo.

En las unidades de Planck, una vez más, vemos un contraste entre la pequeña, pero no escandalosamente reducida unidad natural de la masa y las unidades naturales fantásticamente extremas del tiempo, longitud y temperatura. Estas cantidades tenían una significación sobrehumana para Planck. Entraban en La Base de la realidad física:

“Estas cantidades conservarán su significado natural mientras la Ley de Gravitación y la de Propagación de la luz en el vacío y los dos principios de la termodinámica sigan siendo válidos; por lo tanto, siempre deben encontrarse iguales cuando sean medidas por las inteligencias más diversas con los métodos más diversos.”

Supongamos que tomamos toda la masa del universo visible y determinamos su longitud de onda cuántica. Podemos preguntarnos en qué momento esta longitud de onda cuántica del universo visible superará su tamaño.  La respuesta es: cuando el universo sea más pequeño en tamaño que la longitud de Planck, es decir, 10^-33 centímetros, más joven que el tiempo de Planck,  10^-43 segundos y supere la temperatura de Planck de 10³² grados.  Las unidades de Planck marcan la frontera de aplicación de nuestras teorías actuales. Para comprender en que se parece el mundo a una escala menor que la longitud de Planck tenemos que comprender plenamente cómo se entrelaza la incertidumbre cuántica con la gravedad. Para entender lo que podría haber sucedido cerca del suceso que estamos tentados a llamar el principio del universo, o el comienzo del tiempo, tenemos que penetrar la barrera de Planck. Las constantes de la naturaleza marcan las fronteras de nuestro conocimiento existente y nos dejan al descubierto los límites de nuestras teorías.

En los intentos más recientes de crear una teoría nueva para describir la naturaleza cuántica de la gravedad ha emergido un nuevo significado para las unidades naturales de Planck. Parece que el concepto al que llamamos “información” tiene un profundo significado en el universo. Estamos habituados a vivir en lo que llamamos “la edad de la información”.  La información puede ser empaquetada en formas electrónicas, enviadas rápidamente y recibidas con más facilidad que nunca antes.

         El Universo es información en forma de energía

Los límites últimos que podemos esperar para el almacenamiento y los ritmos de procesamiento de la información están impuestos por las constantes de la naturaleza. En 1.981, el físico israelí, Jacob Bekenstein, hizo una predicción inusual que estaba inspirada en su estudio de los agujeros negros.  Calculó que hay una cantidad máxima de información que puede almacenarse dentro de cualquier volumen. Esto no debería sorprendernos. Lo que debería hacerlo es que el valor máximo está precisamente determinado por el área de la superficie que rodea al volumen, y no por el propio volumen. El número máximo de bits de información que puede almacenarse en un volumen viene dado precisamente por el cómputo de su área superficial en unidades de Planck. Supongamos que la región es esférica. Entonces su área superficial es precisamente proporcional al cuadrado de su radio, mientras que el área de Planck es proporcional a la longitud de Planck al cuadrado, 10^-66 cm².  Esto es muchísimo mayor que cualquier capacidad de almacenamiento de información producida hasta ahora. Asimismo, hay un límite último sobre el ritmo de procesamiento de información que viene impuesto por las constantes de la naturaleza.

emilio silvera

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La fuerza fundamental de la Naturaleza que llamamos Gravedad, está presente, de muchas formas en nuestras vidas. En el Universo se hace presente manteniendo juntas macroestrcutruas como nuestro Sistema solar, cúmulos de estrellas o de galaxias y, también se deja sentir con gran fuerza en lugares que, como nuestro centro galáctico, se destaca por la presencia de inmensos agujeros negros como el que está en SgrA que…

Un lector de esta página, me envía un correo en el que muestra un trabajo por él realizado en relación a la Gravedad, y, al objeto de que sea conocido por todos ustedes, aquí lo dejo para que, si os parece bien, lo podamos comentar. Todos tenemos derecho a exponer nuestras ideas.

MEXICO, D.F.

1 DE FEBRERO DE 2012

Nº. DE REGISTRO: 03-2012-020111530200-01

JOSE GERMÁN VIDAL, que es el autor del trabajo, nos dice:

¿Como encajará la gravedad en el Modelo Standard?

Interrogante planteada por Contemporary Phisics Education Project

Respuesta:

El Universo abarca situaciones que cubren factores de evolución desde un origen antes del Big Bang, hasta factores evolutivos que se dieron después de ese fenómeno explosivo.

La gravedad o más bien el campo gravitatorio, habría sido la segunda consecuencia en la evolución del universo que pasaría por varias etapas hasta llegar al Big Bang, Según se explica en el texto, este fenómeno de gran explosión ocasionada por energía tremendamente  colapsada viajando a gran velocidad, lo haría dentro de un campo gravitacional universal estacionario ya establecido. Sería a partir de este Big Bang, que se formarían las partículas de la materia existente, gracias a que también, el universo desde tiempo atrás ya estaría constituido como generador de estructuras atómicas llamadas hidrógeno.

Dicho campo gravitacional (CG) del universo global esférico (UG), debe encontrarse  entretejido o unido de manera ordenada en cada una de sus micropartes y en cada una de sus microregiones. Esto debe ocurrir así debido a que estos microelementos físicos del universo aprovechan una de sus innatas propiedades magnéticas: la  atracción entre entes magnéticos, superando las posibilidades de repulsión entre ellos.

Si tales campos hubiesen tenido la oportunidad de combinar  sus diversas regiones de manera diferente a un orden magnético (gravitacional) como el ahora establecido, las diferentes regiones estarían colapsadas en una sola “bola de energía” de dimensiones colosales (toda la masa de materia del Universo) con características magnéticamente neutras. La otra manera posible, sería que las polaridades magnéticas del campo gravitacional estuvieran invertidas respecto de como ahora se encuentran, entonces si que la materia estaría convertida en una réplica de lo que ahora es,  pero en este caso convertida toda la masa del universo en antimateria.

 Un universo global esférico de estructura magnética en reposo, que evolucionaría gradualmente derivado de la existencia de un espacio con características magnetostáticas del cual “se alimentaría” hasta quedar formado, es la respuesta al por qué de la creación de un campo magnético en el interior de su estructura esférica llamado por los hombres campo gravitacional. Hemos descubierto que también sería la  hipotética energía  oscura y aun también como el Campo de Higgs.

Una conclusión muy importante a considerar sobre el concepto gravitación y los efectos sobre la materia, es la siguiente:

 Existen dos tipos de campos gravitatorios intercomunicados en el Universo a  los que denominaremos campo primario y campos secundarios:

a). Campo gravitacional primario, sería el que se encuentra establecido permanentemente en forma estacionaria cubriendo todas las áreas internas de un universo global esférico en el cual se genera.

 b). Campo gravitacional secundario, sería el que individualmente genera cada cuerpo, partículas y energía que existen, inmersos dentro del  campo gravitacional primario estacionario del universo global esférico.

En este punto es conveniente señalar, que ningún campo de interacción de cualquier tipo se origina de la nada, todos tienen un origen físico inseparable de “algo” del cual nacen, así como el campo magnético que se origina en un imán permanente.

Una energía electromagnética en forma de fotones, irradian campos eléctricos y magnéticos que viajan a través del espacio a la velocidad de la luz acompañando a esa partícula durante su desplazamiento. (Partícula de energía electromagnética aparentemente sin masa).

La fuerza nuclear fuerte, es un campo que emerge de un núcleo atómico, este  interactúa con las partículas que forman los núcleos atómicos uniendo protones y neutrones y manteniendo eléctricamente sujetos a sus electrones girando a su alrededor.

La fuerza nuclear débil, es un campo que emerge de un núcleo atómico,  interactuando débilmente sus protones con aquellos neutrones que tienen tendencia a abandonar núcleos saturados de ellos. La causa es que los neutrones más externos están lo suficientemente alejados  del campo nuclear que genera la atracción dentro del paquete nuclear, con lo cual los más alejados ya no pueden ser retenidos fácilmente propiciándose decaimiento beta debido a la conversión de neutrones libres en protones, como ocurre en algunas estructuras atómicas particulares como  el uranio radioactivo.

Sin entrar en detalles de lo que puede hacer cada campo de interacción mencionado, hay una conclusión determinante: Todos los campos generados se encuentran asociados a un ente físico.

¡Queda por determinar que ente físico genera los campos gravitatorios! ¿Con que ente físico se encuentra asociada la gravitación que llena el Universo?

Según el modelo Electrón, protón, origen descubierto, la gravitación primaria está generada y asociada permanentemente a  la  estructura  magnética  esférica del universo global, en el interior del cual se encuentra un campo magnético distribuido a partir de superficies equipotenciales, direccionado por líneas de fuerza magnéticas radiales (virtuales) convergentes en el centro de un espacio vacío, establecido en su interior, propiciando al universo global una polaridad determinada, propia de un generador global de materia como el que estudiamos y referimos aquí.

Reacciones de la cadena protón-protón

Las líneas de fuerza mencionadas, al igual que muchos otros conceptos que refieren ideas humanas sobre su entorno, son virtuales, y sirven para explicar en qué sentido está una mínima o una máxima densidad gravitacional dentro del interior vacío de una estructura esférica como lo podría ser  el Universo global.

Desde el origen de la materia, el Universo global ha tenido un enlace gravitacional  con ella a partir del campo gravitatorio primario estacionado y distribuido en el interior de su volumen  esférico.

 Los efectos de la gravedad que se manifiestan en torno de la materia inmersa en un campo gravitacional primario con distribución esférica, dependiente de una estructura esférica de características magnéticas, siempre se han dejado ver, tal son los  efectos que explica la Teoría General de la Relatividad cuando hace referencia al campo gravitacional que rodea la masa de un cuerpo, determinándole una curvatura espacial (deformación local del tejido gravitatorio alrededor de un cuerpo masivo).

 Otro fenómeno que debe entenderse como ocurre, es  la generación de masa que forma a los átomos provocada por la acción de la fuerza compresora del campo gravitacional primario en forma homogénea sobre ellos, principalmente sobre los protones en los núcleos atómicos.

Estos argumentos estarían dando vida a la teoría del Campo de Higgs ideado por el británico Peter Higgs, según la cual, este campo sería la fuerza que da masa a las partículas subatómicas. Sin embargo, dicha teoría de Higgs puede hacerse consistente, sólo si se considera que ese campo está delimitado y retenido desde el exterior por fuerzas positivas que hacen presión constante para mantenerlo constituido en forma estable, de la forma homogénea descrita arriba.

                            Si existe…¿Cómo sería el Campo de Higgs?

Se concluye, que el Campo de Higgs requiere de un recipiente global esférico que lo contenga. De otra forma, no se podría entender la existencia de un campo de interacción de este tipo totalmente aislado de algún ente físico.

La consecuencia inmediata derivada de los cuestionamientos presentados, sería que ya no existiría la necesidad de un Bosón de  Higgs que intervenga en los procesos de dar masa a las partículas subatómicas, ya que el Campo de Higgs desde el punto de vista ya explicado, se bastaría solo para hacer labor de compresión provocando generación de masa y consecuentemente materia. También ya no sería necesaria la aparición del hipotético Bosón llamado Gravitón como transmisor de la gravedad, pues es implícito que también es tarea que cumpliría el Campo de Higgs.

De todas formas, si los físicos tienen la necesidad de cuantizar microregiones del campo  gravitatorio  a  partir  de  partículas  de  energía  gravitatoria, no  sería idea desproporcionada  considerar la  asociación de los dos nombres de los bosones hipotéticos que supuestamente intervienen en mecanismos como los que contempla la idea de Peter  Higgs, pudiéndoseles llamar Gravitones de Higgs.

La energía de enlace gravitatorio a partir de gravitones de Higgs, debería tener considerada una cuantización en un valor correspondiente  derivado  de  su  existencia  como  parte  del  global  de  energía gravitatoria primaria contenida en el Universo global. Sería tarea de físicos teóricos profesionales hacer las formulaciones matemáticas pertinentes correspondientes a los enunciados físicos establecidos en este texto.

 Sin embargo, hay que considerar que estos hipotéticas Gravitones de Higgs, no viajarían libremente intercambiando energía entre  partícula y partícula de materia, sino que más bien se hallarían como parte integrante de un tejido gravitacional alrededor de ella, sirviendo como  elementos  de  empuje  del  campo gravitacional primario haciendo presión positiva en forma homogénea alrededor y sobre los protones de los núcleos atómicos provocándoles masa, consistencia y estabilidad, por lo cual  ¡no serían intercambiables, sino agrupables y/o desplazables como si fueran moléculas de agua alrededor de la materia!

Un ejemplo del comportamiento de la gravedad primaria estacionaria en donde hay cuerpos y partículas con masa inmersos dentro de esos campos interactivos, podría representarlo un pez dentro de una pecera esférica cerrada. Este se mueve y desplaza las moléculas de agua contenidas en la pecera, las cuales regresan a sus lugares cuando este habría pasado al desplazarse a otro lugar diferente.

El Gravitón de Higgs, sería, pues, una molécula gravitacional perteneciente al campo gravitacional primario del universo global esférico (Campo de Higgs), que no se ve, pero que si hace sentir efectos gravitacionales alrededor de las masas que en forma de partículas y cuerpos de materia existen dentro de él.

 Fundamentalmente porque, como en el agua de la pecera, el universo esta lleno de moléculas gravitacionales enlazadas magnéticamente (o gravitacionalmente, que es lo mismo), formando entre todas un global gravitacional: el campo  gravitacional primario existente distribuido a partir de superficies equipotenciales establecidas  dentro  del  universo global esférico. Siendo en el punto central del  UG,  donde el extremo de todas las líneas de fuerza magnética generadas, convergen. En el sentido opuesto, estas mismas líneas magnéticas se enlazan a su origen que es la cara interna del Universo global.

Se deduce, que es en este punto donde se encuentra constituido  el centro de gravedad del Universo global, que, aunque vació de materia, debe ejercer atracción sobre la que se encuentre en existencia dentro de él. Por lo que toda esa materia (galática) tendrá que ponerse en movimiento relativo alrededor de ese punto directriz.

El anterior argumento da consistencia a la idea considerada en la primera parte de este libro, en el sentido de que el universo de materia  (todo el material galáctico) tiene un movimiento cometario alrededor de ese centro de atracción gravitacional del universo global.

El caso es que un cuerpo masivo agrupará alrededor de su entorno  una mayor cantidad de moléculas gravitacionales o Gravitones de Higgs (GH), resultando una suma de fuerzas gravitacionales  primarias y  secundarias,  proporcionales a la cantidad de masa sobre la que inciden  fuerzas compresoras en los núcleos atómicos (protones) debido a la presencia de tal campo de Higgs.

En la realidad, lo que hace una ley newtoniana o einsteniana de la gravedad, es explicarnos matemáticamente los efectos gravitatorios observados, ¡no lo que realmente sucede físicamente puesto que no se ha establecido una teoría física gravitatoria que lo explique!  La idea que aquí se expone aunque es sólo una hipótesis, bien podría guiar hacia una teoría física matemática sobre la gravitación, que podría ser congruente y derivada de tales hechos hipotéticos presentados.

Por otro lado, no quedaría debidamente reforzado el argumento anterior referido a la naturaleza de la gravedad y su interacción con la materia, si no consideramos las  ideas  que sobre las partículas y su estatus dentro del Modelo Standard de las partículas consideran los físico teóricos, y mas que nada los físicos de partículas de altas energías.

En relación al protón y el electrón, que nadie sabe su origen (en este libro se establece su origen y lo sabrán quienes lo lean) los físicos de partículas los utilizan para establecer matemáticamente mediante experimentación un Modelo Standard de partículas y sus interacciones, gracias a que tienen a su disposición permanente estas partículas subatómicas para estudiarlas y experimentar con ellas.  En el caso de los quarks, solo se explica matemáticamente la energía que contienen, por los efectos que se observan gracias a las evidencias que se presentan derivadas de un flash fotográfico, ó equivalente, ocurrido en el momento de la aniquilación de partículas subatómicas detectadas en un acelerador de partículas.   ¡Ya que un quark no puede ser aislado por ningún motivo! , lo que impide usarlo aisladamente como elemento de experimentación.

Desde aquí enviamos los más cordiales saludos a Don José Germán Vidal allí donde se pueda encontrar deseándole salud.

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Reproduzco aquí una parte de un amplio anrtículo: La Nueva Cosmología, que Juan García-Bellido ha escrito y ha siodo publicado por la RSEF, volumen 25 nº 2 que está titulada Partículas elementales y Cosmología I. En estos trabajos, los expertos nos dan cuenta de los adelantos y últimos estudios que, sobre distintas cuestiones se están realizando y los logros que se alcanzan en algunos de ellos.

El fragmento se titula como arriba se reseña y comienza asi:

El gran Colisionador de Hadrones LHC del Laboratorio de Partículas del CERN es sin duda unos de los grandes logros  tecnológicos de la Humanidad. En él se hacen colisionar haces de protones a energías comparables a las que emplea un avión de pasajeros en despegar. El análisis de los productos de estas espectaculares colisiones nos permite conocer la Naturaleza de los constituyentes fundamentales de nuestro universo, buscando entre los “escombros” nuevas partículas aún por descubrir, como el ya famoso -por lo muy esperado- bosón de Higgs, responsable de dar la masa (esto es, inercia) a las partículas conocidas.

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Habiendo sido un curioso de todo lo relacionado con la vida, siempre me llamó la atención los comienzos y la evolución que en la misma se produce en los distintos seres vivos que hemos llegado a “conocer”, y, me ha picado la curiosidad que, en nosotros, los humanos, cuando llegamos a una cierta edad, nuestra mente rememora más los hechos del pasado que aquellos que se podrían producir en el futuro, y, tal hecho cierto, nos habla de una especie de decadencia en la que, el ser humano (no siempre consciente), ve como se acerca su final y, de forma intuitiva, regresa a su pasado para repasar su vida, ya que, de alguna manera sabe que, lo que le queda por vivir no será mucho y, el futuro, será el futuro de otros y no el suyo, de ahí su falta de interés por él.

Nuestra estrategia para explicar la base neuronal de la conciencia consiste en centrarse en las propiedades más generales de la experiencia consciente, es decir, aquella que todos los estados conscientes comparte. De estas propiedades, una de las más importantes es la integración o unidad. La integración se rfiere a que el sujeto de la experiencia no puede en ningún momento dividir un estado consciente en una serie de componentes independientes. Es una propiedad que está relacionada con nuestra incapacidad para hacer conscientemente dos cosas al mismo tiempo, como, por ejemplo relacionar en un papel todas las familias de partículas que conocemos mientras que, al mismo tiempo,  se mantiene una discusión sobre los agujeros negros.

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No siempre sabemos ver el mundo que nos rodea. El que miremos no significa que estemos viendo lo que realmente hay delante de nuestros ojos y, muchas veces, no son los ojos los únicos que pueden “ver” lo que hay más allá de lo que la vista puede alcanzar. Anoche, hasta una hora avanzada, estuve releyendo el Libro “Así de Simple” de John Gribbin, y, pareciéndome interesante os saqué un pequeño resumen del comienzo. Aquí os lo dejo.

El mundo que nos rodea parece ser un lugar complicado. Aunque hay algunas verdades sencillas que parecen eternas (las manzanas caen siempre hacia el suelo y no hacia el cielo; el Sol se levanta por el este, nunca por el oeste), nuestras vidas, a pesar de las modernas tecnologías, están todavía, con demasiada frecuencia, a merced de los complicados procesos que producen cambios drásticos y repentinos. La predicción del tiempo atmosférico tiene todavía más de arte adivinatorio que de ciencia; los terremotos y las erupciones volcánicas se producen de manera impredecible y aparentemente aleatorias; las fluctuaciones de la economía siguen ocasionando la bancarrota de muchos y la fortuna de unos pocos.

           Sobre la posición de la salida del sol

Desde la época de Galileo (más o menos, a comienzos del siglo XVII) la ciencia ha hecho progresos –enormes-, ignorando en gran medida estas complejidades y centrándose en cuestiones sencillas, intentando explicar por qué las manzanas caen al suelo y por qué el Sol se levanta por el este. Los avances fueron de hecho tan espectaculares que hacia mediados del siglo XX ya se había dado respuesta a todas las cuestiones sencillas. Conceptos tales como la teoría general de la relatividad y la mecánica cuántica explicaron el funcionamiento global del universo a escalas muy grandes y muy pequeñas respectivamente, mientras el descubrimiento de la estructura del ADN y el modo en que éste se copia de una generación a otra hizo que la propia vida, así como la evolución, parecieran sencillas a nivel molecular. Sin embargo, persistió la complejidad del mundo a nivel humano –al nivel de la vida-. La cuestión más interesante de todas, la que planteaba cómo la vida pudo haber surgido a partir de la materia inerte, siguió sin respuesta.

Un descubrimiento así no podía dejar al mundo indiferente. En unos años el mundo científico se puso al día y la revolución genética cambió los paradigmas establecidos. Mucha gente aún no está preparada para aceptar el comienzo de una era poderosa en la que el ser humano tiene un control de sí mismo mayor al habitual. Había nacido la Ingeniería genética.

No debe extrañarnos que sea precisamente a escala humana donde se den las características más complejas del universo. Las que se resisten más a rendirse ante los métodos tradicionales de la investigación científica. Realmente, es posible que seamos lo más complejo que existe en el universo. La razón es que, a escalas más reducidas, entidades tales como los átomos se comportan individualmente de un modo relativamente sencillo en sus interacciones mutuas, y que las cosas complicadas e interesantes surgen, cuando se unen muchos átomos de maneras complicadas e interesantes, para formar organismos tales como los seres humanos.

Pero este proceso no puede continuar indefinidamente, ya que, si se unen cada vez más átomos, su masa total aumenta hasta tal punto que la Gravedad aplasta toda la estructura importante y la aniquila. Un átomo, o incluso una molécula tan simple como la del agua, es algo más sencillo que un ser humano, porque tiene poca estructura interna; una estrella, o el interior de un planeta, es también algo más sencillo que un ser humano porque la gravedad aplasta cualquier estructura hasta aniquilarla. Esta es la razón por la cual la ciencia puede decirnos más sobre el comportamiento de los átomos y el funcionamiento interno de las estrellas o los planetas que sobre el modo en que las personas nos comportamos.

            Sí, hemos podido llegar a conocer lo que ocurre en el Sol, y sabemos de sus procesos interiores y exteriores, de las ráfagas de partículas que en sus épocas activas, nos envía continuamente hacía la superficie del planeta y, que no sólo provoca esas bonitas Auroras, sino que, su intensa radiación y magnetismo incide en todos los atilugios que tenemos para leer los datos de… ¡tántas cosas!

Cuando los problemas sencillos se rindieron ante el empuje de la investigación, fue algo natural que los científicos abordaran rompecabezas más complicados que iban asociados con sistemas complejos, para que por fin fuera posible comenzar a comprender el funcionamiento del mundo a una escala más humana compleja y, para ello, hubo que esperar hasta la década de 1960, que fue cuando aparecieron los poderosos y rápidos (para lo que se estilaba en aquella época) ordenadores electrónicos. Estos nuevos inventos empezaron a ser conocidos por un público más amplio entre mediados y finales de la década de 1980, primero con la publicación del libro, ahora convertido en un clásico, Order out of Chaos, de Ilya Prigogine e Isabelle Stergers, y luego, con Chaos, de James Gleick.

Las personas sencillas que, aunque tengan una educación aceptable, no están inmersas en el ámbito de la ciencia, cuando oyen hablar de Complejidad y Caos en esas áreas, sienten, de primeras, una especie de rechazo por aquello que (ellos creen) no van a comprender. Sin embargo, la cuestión no es tan difícil como a primera vista pudiera parecer, todo consiste en tener la posibilidad de que alguien, de manera “sencilla” (dentro de lo posible), nos explique las cosas dejando a un lado las matemáticas que, aunque describen de manera más amplia y pura aquellos conceptos que tratamos, también es verdad que, no siempre, están al alcance de todos. Un conocimiento básico de las cosas más complicadas, es posible. También la relatividad general y la mecánica cuántica, se consideraron, cuando eran nuevas, como unas ideas demasiado difíciles para que cualquiera las entendiera, salvo los expertos –pero ambas se basan en conceptos sencillos que son inteligibles para cualquier persona lega en la materia, siempre que esté dispuesta a aceptar su parte matemática con los ojos cerrados-. E la misma manera, el Caos y la Complejidad, también pueden ser entendidos y, si tenemos la suerte de tener un buen interlocutor que nos sepa explicar, aquellos conceptos básicos sobre los que se asientan tanto el Caos como la Complejidad, veremos maravillados como, de manera natural, la luz se hace en nosotros y podemos entender lo que antes nos parecía inalcanzable.

Se cree que las galaxias se han formado por la acumulación gravitacional de gas, algún tiempo después de la época de la recombinación. Las nubes de gas podrían haber comenzado a formar estrellas, quizás como resultado de las colisiones mutuas. El tipo de galaxia generado podría depender del ritmo al que el gas era transformado en estrellas, formándose las elípticas cuando el gas se convertía rápidamente en estrellas, y las espirales si la transformación de estrellas era lo suficientemente lenta como para permitir crecer de forma significativa un disco de gas. Lo cierto es que, hasta la fecha, nadie sabe explicar cómo se pudieron formar las galaxias a pesar de la expansión de Hubble. ¿Qué fuerza estaba allí presente para retener la materia?

                                                               Nubes moleculares en Orión que son los materiales primigenios para complejidades futuras

Las galaxias evolucionan al convertir progresivamente su gas remanente en estrellas, si bien no existe probablemente una evolución entre las diferentes tipos de la clasificación del conocido sistema de Hubble. No obstante, algunas galaxias elípticas pudieron haberse creado por la colisión y posterior fusión de dos galaxias espirales.

NGC 5426 y NGC 5427 son dos galaxias espirales de tamaños similares involucradas en una danza espectacular. No es seguro que esta interacción culmine en una colisión y a la larga en la fusión de las dos galaxias, aunque éstas ya han sido ya afectadas. Conocidas ambas con el nombre de Arp 271, su danza perdurará por decenas de millones de años, creando nuevas estrellas como resultado de la mutua atracción gravitacional entre las galaxias, un tirón observable en el borde de las estrellas que ya conectan a ambas. Ubicada a 90 millones de años-luz de distancia hacia la constelación de Virgo (la Virgen), el par Arp 271 tiene unos 130.000 años-luz de extensión. Fue descubierta originalmente en 1785 por William Herschel. Muy posiblemente nuestra Vía Láctea sufrirá una colisión similar en unos cinco mil millones de años más con la galaxia vecina Andrómeda, que ahora está ubicada a cerca de 2,6 millones de años-luz de la Vía Láctea.

Sí, mirando las imagenes nos da la sensación de cierto Caos y Complejidad

Tenemos que entender que, algunos sistemas (“sistema” no es más que una palabra de la jerga científica para asignar cualquier cosa, como un péndulo que oscila, o el sistema solar, o el agua que gotea de un grifo) son muy sensibles a sus condiciones de partida, de tal modo que una diferencia mínima en el “impulso” inicial que les damos ocasiona una gran diferencia en cómo van a acabar, y existe una retroalimentación, de manera que lo que un sistema hace afecta a su propio comportamiento. Así, a primera vista, parece que la guía es sencilla y, nos puede parecer mentira que así sea. Sin embargo, esa es la premisa que debemos tener en cuenta. Nos podríamos preguntar: ¿Es realmente verdad, que todo este asunto del Caos y de la Complejidad se basaba en dos ideas sencillas –la sensibilidad de un sistema a sus condiciones de partida, y la retroalimentación-¿ La respuesta es que sí.

La mayor parte de los objetos que pueden verse en el cielo nocturno son estrellas, unos pocos centenares son visibles a simple vista. Una estrella es una bola caliente principalmente compuesta por hidrógeno gaseoso. El Sol es un ejemplo de una estrella típica y común. La gravedad impide que el gas se evapore en el espacio y la presión, debida a la alta temperatura de la estrella, y la densidad impiden que la bola encoja. En el corazón de la estrella, la temperatura y la densidad son lo suficientemente altas para sustentar a las reacciones de fusión nuclear, y la energía, producida por estas reacciones, hace su camino a la superficie y la irradia al espacio en forma de calor y luz. Cuando se agota el combustible de las reacciones de fusión, la estructura de la estrella cambia. El proceso de producir elementos, cada vez más pesados, a partir de los más livianos y de ajustar la estructura interna para balancear gravedad y presión, es llamado evolución estelar.

Observar una estrella a través del telescopio permite conocer muchas de sus importantes propiedades. El color de una estrella es un indicador de su temperatura y ésta, a su vez, depende de una combinación entre la masa de la estrella y su fase evolutiva. Usualmente, las observaciones también permiten encontrar la luminosidad de la estrella o la tasa con la cual ella irradia energía, en forma de calor y luz.

Todas las estrellas visibles a simple vista forman parte de nuestra galaxia, la Vía Láctea. La Vía Láctea es un sistema compuesto por unos cien mil millones de estrellas, junto con una considerable cantidad de material interestelar. La galaxia tiene forma de un disco chato sumergido en un halo débil y esférico. La gravedad impide que las estrellas se escapen y, sus movimientos, hacen que el sistema no colapse. La Vía Láctea no posee un límite definido, la distribución de las estrellas decrece gradualmente con distancias crecientes del centro. El SDSS detecta estrellas más de un millón de veces más débiles que las que podemos ver a simple vista, lo suficientemente lejos para ver la estructura de la Vía Láctea.

De algún modo, esto es como decir que “todo lo que hay” sobre la teoría especial de la relatividad es que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores. Sin embargo, la complejidad de la estructura que se levanta sobre este hecho sencillo resulta asombrosa y requiere algunos conocimientos matemáticos para poder apreciarla plenamente. Claro que, eso no quita para que, un buen comunicador le pueda transmitir a otras personas mediante explicaciones sencillas lo esencial de la relatividad especial y general y también, sobre la esencia de la mecánica cuántica, y, de la misma manera, podríamos hablar del Caos y de la Complejidad. Debemos ser conscientes de que, el Caos, puede surgir a partir del Orden y que, la Complejidad, siempre llega a través de la sencillez de un comienzo. Podemos estar al borde del Caos y, de manera milagrosa ver que, también a partir de él surge la normalidad y lo nuevo que, no en pocas ocasiones pueden ser nuevas formas de vida. De la misma manera, las transformaciones de los elementos sencillos, bajo ciertas condiciones, llegan a adquirir una complejidad inusitada que, de alguna manera, es necesaria para que, en este mundo que nos rodea, existan seres que, como nosotros, sean el ejemplo más real y de más alto nivel que está presente en el Universo. Y, de la misma manera que nosotros estamos aquí, en un minúsculo sistema solar habitando un pequeño planeta que reúne todas las condiciones necesarias para la vida, de la misma forma digo, estarán poblados otros muchos planetas de otros muchos sistemas solares repartidos por nuestra Galaxia y por las otras que, a cientos de miles pululan por el Universo, y, todos esos seres “racionales”, se preguntaran las mismas cosas que nosotros y estarán interesados en descubrir los mismos misterios, los mismos secretos de la Naturaleza que, presintiendo que existen, tienen la intuición de que serán las respuestas esperadas para solucionar muchos de los problemas e inseguridades que ahora, en nuestro tiempo, nos aquejan.

Claro que, la mente nunca descansa. Acordaos de Aristarco de Samos que, en el siglo III a. C., ya anunció que la Tierra orbitaba alrededor del Sol y, Copérnico, que se llevó el premio, no lo dijo hasta el año 1543. Esto nos viene a demostrar que, a pesar de la complejidad del mundo, lo realmente complejo está en nosotros, en nuestras mentes que, presienten lo que pueda ser, intuyen el por qué de las cosas, fabrican pensamientos que, mucho más rápidos que la luz, llegan a las galaxias lejanas y, con los ojos de la mente pueden, atisbar aquellas cosas de las que, en silencio, ha oído hablar a su intuición dentro de su mente siempre atenta a todo aquello que puede ser una novedad, una explicación, un descubrimiento.

Vista de la Tierra y el Sol de la órbita (la imagen de la tierra tomada de http://visibleearth.nasa.gov)

Ahora estamos centrados en el futuro aquí en la Tierra pero, sin dejar de la mano ese futuro que nos espera en el espacio exterior. Es pronto aún para que el hombre vaya a las estrellas pero, algún día, ese será su destino y, desde ya, debe ir preparándose para esa aventura que sólo está a la espera de tener los medios tecnológicos necesarios para hacerla posible. Mientras tanto, jugamos con las sondas espaciales que enviamos a planetas vecinos para que, nos vayan informando de lo que están hechos aquellos mundos –grandes y pequeños- que, en relativamente poco tiempo, serán visitados por nuestra especie para preparar el salto mayor.

emilio silvera

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