¡Vaya recorrido!

Me gusta la teoría de la relatividad y la cuántica

Porque no las entiendo,

Porque hacen que tenga la sensación de que el espacio vaga

Como un cisne que no puede estarse quieto,

Que no quiere quedarse quieto ni que lo midan;

Porque me dan la sensación de que el átomo es una cosa impulsiva,

Que cambia siempre de idea.

D.H.Lawrence

Demócrito de Abdera.

Demócrito de Abdera inventó también la “nada”, aunque ahora le llamamos vacío, y, en realidad, es ese lugar por el que los átomos se pueden mover. La Física teórica de hoy lo ha escogido para situar allí a esas partículas que dicen “virtuales”, otros le llaman campos y también océanos de Higgs, y, creen que allí pueden habitar partículas exóticas que, además de dar masa a las otras partículas, pudieran ser simétricas, y, además, incluso -algunos- esperan encontrar allí los inidicios de qué es la mal llamada “materia oscura”.

Ya hemos perdido la noción de cuándo empezamos a preguntarnos de cuáles eran los componentes fundamentales de la materia. Aquel filósofo griego que todos recordamos, llamó a la menor unidad atomos (literalmente, “que no se puede cortar”), y, en aquel á-tomo de Demócrito, está la clave de la amteria. También Emppédocles, con su intuición, se acercó bastante a lo que era el mundo y postuló la teoría de las cuatro raíces, a las que Aristóteles más tarde llamó elementos, juntando el agua de Tales de Mileto, el fuego de Heráclito, el aire de Anaxímenes y la tierra de Jenófanes las cuales se mezclan en la debido porporción en los distintos entes sobre la Tierra

La materia que hoy podemos ver en nuestro entorno es compleja, existen alrededor de cien átomos químicos. Podemos calcular el número de combinaciones útiles de los átomos, y es enorme: miles y miles de millones. La Naturaleza utiliza estas combinaciones, las moléculas, para construir los planetas, los soles, los virus, las montañas, los pagarés, los títulos del graduado, los inspectores de Hacienda, las aspirinas para paliar el dolor de cabeza que éstos nos puedan producir y, también otros muchos artículos cuya lista no cabría aquí.

Ayer dejaba aquí un par de artículos en los que dejaba claro que, al principio, durante los primeros momentos después del big bang, no había la materia compleja que hoy conocemos. No había núcleos ni átomos, no había nada que estuviese hecho de piezas más pequeñas.

El abrasador calor del universo primitivo no dejaba que se formasen objeto compuestos, y sí, por una colisión pasajera, llegaban a formarse, se descomponían instantáneamente en sus constituyentes más elementales. Quizá no había, junto a las leyes de la física, más que un solo tipo de partícula y una sola fuerza –o incluso una partícula-fuerza unificada-. Dentro de este ente primordial se encerraban las semillas del mundo complejo donde evolucionarían los seres humanos, puede que, básicamente, para pensar sobre estas cosas.

                                                                            ¿Cómo era el Universo primitivo?

Para ayudar a saberlo, los astrónomos apuntaron el Telescopio Espacial Hubble hacia zonas oscuras entre objetos astronómicos brillantes para crear una de las imágenes del Espacio más lejano: el campo ultra profundo del Hubble (Hubble Ultra Deep Field, HUDF).

El HUDF resultante parece un joyero de galaxias extrañas y distantes. Un reciente análisis del HUDF  se ha centrado en las galaxias más pequeñas, compactas y de brillo más débil que se pueden observar. Se cree que estas pequeñas galaxias son loscomponentes  de las modernas galaxias. El análisis muestra que, estas pequeñas galaxias están, de hecho, fusionándose para formar galaxias más grandes.

Esta imagen del telescopio espacial Spitzer muestra la ausencia de radiación infrarroja, característica de las estrellas viejas, de lo que se deduce que estas pequeñas galaxias son muy jóvenes, de tal vez sólo unos pocos millones de años de antigüedad. Por tanto, las jóvenes estrellas azules podrían ser miembros de la primera generación de estrellas.

En la imagen de arrina se muestra parte del HUDF, y en el recuadro superior izquierdo se destaca una galaxia primitiva, con un grandesplazamiento al rojo,  que hace que aparezca más amarilla.

Cuando lo leen por vez primera, para algunos, puede resultar aburrida la historia del universo primordial, pero para un físico de partículas, ¡qué maravilla! ¡qué momentos!, esa simplicidad, esa belleza, por mucha que sea la neblina con la que podamos imaginarla, aquello debió ser algo inenarrable por su grandeza.

Hace unos días, hablando sobre estos temas, decíamos que antes que Demócrito existían ya filósofos naturales que se atrevieron a intentar explicar el mundo desde una nueva perspectiva (Tales, Anaximandro, Anaxímedes. Allá por el año 650 a.C. en la cuenca del Mediterráneo, Jonia y la bulliciosa ciudad de Mileto fueron centros del saber, y, se llegó a articular la creencia de que el mundo, en apariencia complejo, era intrínsecamente simple, y de que esa simplicidad podía ser desvelada mediante el razonamiento lógico. Unos doscientos años después, Demócrito de Abdera propuso que los á-tomos eran la llave de un universo simple, y comenzó la búsqueda que aún hoy no ha terminado.

La Física tuvo su Génesis en la Astronomía; los primeros filósofos levantaron la vista, sobrecogidos, al cielo nocturno y buscaron modelos lógicos de las configuraciones de las estrellas, pusieron nombre a estas configuraciones que en sus mentes veían, y, aún hoy en día algunos de esos nombres perduran para identificar a ese o aquel grupo de estrellas, o, a una galaxia determinada de nuestro Grupo Local.

Después de estudiar los cielos, aquellos científicos naturales, volvieron los ojos al suelo y, observaron, los fenómenos que se producen en la superficie del planeta –manzanas que caían de los árboles, el vuelo de una flecha, el movimiento regular del péndulo, una piedra que rueda montaña abajo, los vientos, las mareas- y, todo esos fenómenos dieron lugar a un conjunto de “leyes de la física”. La Física floreció durante el Renacimiento y se convirtió en una disciplina independiente y distinguible alrededor de 1500. A medida que los siglos transcurrían, nuestra capacidad y agudeza para percibir se agudizaron con el uso del microscopio, telescopio, bombas de vacío, relojes y brújulas y así, sucesivamente, fuimos capaces de viajar al mundo de lo infinitamente pequeño y al mundo de lo infinitamente grande, y, aquellos primeros científicos, anotaban todas aquellas maravillas que veían en sus cuadernos de notas que acompañaban de dibujos más o menos acertados. Más tarde, hacían gráficos que trataban de ajustar al comportamiento matemático de todo lo observado.

No es extraño que, en alguna ocasión, nos podamos sentir pequeños ante tanta inmensidad. Sin emabrgo, ¿No formamos parte de ellas? Entoces, ¿Por qué sorprendernos de lo nuestro? Tenemos que copmprender que el Universo y nosotros, somos la Naturaleza misma.

Llegamos al siglo XX donde los átomos habían venido a ser la frontera que la Física debía traspasar, era ineludible “ver” el contenido de los átomos para “saber” de qué estaba hecha la materia que todo lo conforma siempre que sus componentes estén dispuestos en la debida proporción.

Aquello siguió avanzando, cada vez, más y más dominios cayeron dentro del ámbito del saber del hombre/mujer que, con sus nuevos aparatos, podían, sin ninguna dificultad, entrar en las profundidades íntimas del núcleo atómico para ver como los Gluones se retuercen para atrapar a los Quarks y estos, a su vez, formados en tripletes, conforman protones y neutrones, mientras que, un Quark y un anti-Quarks, pueden formar mesones.

Por otra parte, ningún impedimento había para que, sofisticados y modernos telescopios, transportaran a los astrónomos y Astrofísicos hacia las Nebulosas, Galaxias, Cúmulos y estrellas lejanas que, a miles e incluso millones de años-luz de la Tierra, podían ser contempladas y decirnos de qué estaban hechas y cómo funcionaban en su quehacer del día a día. También, como era de esperar, fueron avistados nuevos mundos que despertaron la imaginación de muchos.

Así que, empezamos a dominar el mundo de lo muy pequeño y también el de lo muy grande, es decir, la Relatividad General y la Mecánica Cuántica, ambas disciplinas, pasaron a formar parte del bagaje del saber del mundo.

Otros mundos, otras criaturas, pero, nunca otra física, el Universo se rige por las mismas leyes en todos sus rincones. La Física, la Química, la Biología, las matemáticas…en cualuqier parte, siempre serán las mismas y darán, en situaciones ioguales, los mismos resultados.

Está claro que nuestra confianza crece, cada vez estamos más seguros de nosotros mismos, de lo que podemos alcanzar, y, nos sentiremos más alentados si consideramos que el proceso sigue un Camino cronológico que, verosímilmente, parte de aquella colonia griega situada en Jonia y Miletos en el 650 a.C., está claro que ellos, los griegos, a su vez, tomaron conocimientos de los que les precedieron, babilonios, sumerios, egipcios e incluso chinos algunas cosas les transmitieron. Después de todo aquello, de aquella primera explosión, con Demócrito llegaron Arquímedes, Copérnico, Kepler, Galileo, Newton, Faraday, Maxwell, y así hasta Max Planck y Einstein, Fermi y los demás.

Ahora, en estos tiempos que corren, los Físicos cuentan con los conocimientos que todos aquellos grandes científicos nos dejaron y, además, cuentan con mejores instrumentos y máquinas que pueden llegar hasta lo más profundo de la materia (LHC) o hasta lo más profundo del Cosmos (Hubble y otros).

¿Hasta dónde llegaremos? ¿Dónde estará el límite?

¡No hay límite!

Será el ser humano racional el que lo tendrá que poner, y, si no sabe marcar ese límite, las consecuencias podría ser la propia destrucción. Si por el contrario, se tiene la requerida paciencia para no querer llegar a ciertos lugares, antes de lo debido, y, se saber dónde hay que parar y dónde seguir, entonces, es posible que tengamos un buen futuro.

Está claro que la mujer de hoy, alcanzó su sitio en la Sociedad y, aunque en algunos lugares aún nos queden muchos logros pendientes, por lo general, el sitio que ocupa la mujer en la actualuidad en el mundo de las Ciencias y en el ámbito de todo el saber humano es de importancia capital.

¿Habéis visto alguna vez un átomo? Yo sí, lo veo con facilidad en mi mente, y, a veces, llego a fascinarme viendo como los 8 Gluones retienen confinados a los dos quarks up y al quark down dentro del protón que ellos conforman, y, se puede ver claramente cómo actúa la fuerza nuclear fuerte. Si los quarks tratan de separarse, esa fuerza es intensa e irresistible, si los quarks se juntan (libertad asintótica) la fuerza se relaja. Es decir, es la única de las cuatro fuerzas fundamentales que aumenta con la distancia y decrece en la cercanía. Un protón es un Hadrón, clasificado como Barión, llamado también fermión y nucleón. Entiendo que, alguna vez, los no iniciados en física, se hagan un pequeño lío con todo esto que, en realidad, es de una sencillez meridiana.

Los átomos, amigos míos, algo tan pequeño que no podemos ver a simple vista,  son  los objetos que conforman todo lo que a nuestro alrededor podemos ver. Ya decía al principio que, lo mismo hace una cascada de agua transparente y cristalina que, puede construir la más fulgurante de las estrellas.

También nosotros, y todos los seres vivos, estamos hechos de esos átomos que, un día muy lejano, fueron fabricados en las estrellas para hacer posible que ahora, después de miles de millones de años, nosotros, seres evolucionados, podamos estar hablando de todo eso aquí.

emilio silvera

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