Divagando I

Hoy, de manera inconexa, pensamientos sueltos, escritos pasados, y diversos comentarios, son los que aquí podeis leer, escritos de pasada y como un ejercicio mental que, de manera libre y no premeditada, suelo frecuentemente dejar en libretas y que, más tarde , si llega la oportunidad, los reuno y recompongo para conformar un todo más coherente.

A comienzos del siglo XXI, la Humanidad se ve frenada en sus avances y proyectos por la falta de energía, las fuentes energéticas son del tipo fósil (petróleo, Gas, Carbón) y tienen una duración limitada, le quedan unos 500 años para su agotamiento total. Las de fisión nuclear, todos sabemos el enorme coste que pagamos con sus residuos nocivos para la vida. Las fuentes de otro tipo: Solar, eólica, maretriz, etc., son muy costosas y el resultado no es el óptimo.

Hay proyectos paralizados debido a que su enorme coste energético no es posible de soportar, y, en consecuencia, están congeladas unas investigaciones que darían un fruto muy grande para la Humanidad.

Se podría decir que estamos en una Civilización del nivel Cero, colocada en el punto de partida y con las herramientas precisas para comenzar a caminar: La energía de fisión (investigando la de fusión) y también las que obtenemos de nuestro Sol, de las mareas y del viento.

Otras herramientas que tiene la Humanidad son aún más importantes, y tenemos acceso a las estrellas a través de telescopios que, como el Hubble, nos permiten fotografiar galaxias situadas a miles de millones de años-luz de nuestro sistema solar o estudiar la composición de nubes estelares y de cúmulos de estrellas.

También contamos con otras importantes herramientas como la Mecánica Cuántica y la relatividad especial y general que nos permite el estudio de los universos muy pequeños y muy grandes. Además, los conocimientos como el “cuento” de Planck, el principio de exclusión de Pauli, el de Incertidumbre de Heisenmberg, la función de onda de Schrödinger, el positrón de Dirac, los quarks de Gell-Mann y tantos otros hallazgos como el Modelo Estándar que, a pesar de ser incompleto, ha resultado una buena herramienta para el estudio de las familias de partículas que conforman la materia y que intervienen en las interacciones fundamentales de la Naturaleza.

Todos estos conocimientos (y muchos otros) como digo, nos ha situado en la línea de salida de una carrera que nos situará en la meta que se llama Civilización del Nivel I.

Esa Civilización del Tipo o Nivel I, habrá alcanzado el dominio de todo el planeta, todas sus fuentes de energía estarán controladas, tanto en tierra con en los mares y océanos, y, dicho dominio permitirá avanzar de manera muy considerable hacia el futuro de una Civilización del Nivel II.

Los proyectos de la Física Teórica, de la Astronomía, Cosmología y Astrofísica (junto con la genética, la química y la biología), nos abrirán las puertas hacia el futuro con las llaves de las matemáticas – necesaria en todos los campos del saber – y, alcanzado el nivel II, la energía del Sol será la fuente energética de la Humanidad, el secreto de la fusión nuclear se habrá desvelado. La energía será barata, la materia prima (el hidrógeno) estará en enormes depósitos naturales de nuestro planeta (los mares y océanos) y, sobre todo, los residuos serán reciclables y no producirán daños para los seres vivos.

Para cuando ese momento llegue, la Humanidad tendrá incontables estaciones espaciales esparcidas por todo el Sistema Solar, todas de enormes dimensiones y equipadas para el mantenimiento de la vida de miles de seres. Allí, el vacío espacial, se harán investigaciones y pruebas imposibles en la gravedad terrestre, y, como en una ciudad, familias enteras y cientos de científicos, trabajaran por la conquista del futuro.

Mientras tanto, se habrán podido construir naves con nuevos materiales que evitan las radiaciones y que simulan la gravedad terrestre, haciendo viable los viajes espaciales a más distantes recorridos. Las velocidades también serán mucho mayores y habrán sido descubiertos nuevos combustibles sólidos que necesitaran menos volumen de espacio y que, a través de E=mc², serán los que proyectaran hacia el espacio exterior a las naves del futuro.

En las ramas de la Astronomía, la Física y la Química, el avance será imparable, se abrirá ante nosotros nuevos campos y también nuevos caminos muy lejos de nuestro Sistema Solar en el que, hasta ahora, hemos estado confinados.

Parece mentira que, pegados al planeta Tierra, hombres como Copérnico y Galileo, Tycho Brahe y Newton, nos hayan podido decir como es el Universo y describir algunas de las fuerzas que lo rigen.

Con esa herencia, hemos continuado trabajando y hemos podido llegar hasta aquí, la Civilización del Nivel Cero. Haber si no lo estropeamos y aprovechamos de manera racional lo conseguido. Si es así, el futuro puede ser muy prometedor.

El avance podría ser impensable, ya sabremos la verdad sobre el Big Bang, conoceremos de manera cierta lo que pasó en aquellos primeros instantes después de la gran explosión, lo que ocurrió exactamente en la época de Planck ( 10 con exponente -43 segundos ) y como surgieron esas primeras partículas que formaron las primeras estrellas, y, sabremos en que momento exacto se rompió la simetría primigenia cuando existía una sola fuerza que dicha rotura convirtió en las cuatro que ahora rigen en nuestro Universo.

En el apartado de la vida, se habrá conseguido descifrar de manera completa la secuencia de todos los genes u se podrán erradicar enfermedades que hoy nos parecen incurables. La vida media de los seres humanos podría llegar a los 180/200 años en condiciones físicas muy aceptables.

El avance para entonces será exponencial y se tardará menos tiempo en alcanzar el nivel superior en nuestro evolución. El proceso de Humanización – hoy aún en marcha – estará muy avanzado y todos tendremos un sentido muy arraigado de los derechos de los demás, las diferencias entre los pueblos y razas que componen la Humanidad, se habrán extinguido y ahora sí, todos seremos más iguales los unos a los otros.

Claro que, hasta llegar a la Civilización del Nivel III, aún nos queda muchísimo trabajo por realizar y también deberá transcurrir muchísimo tiempo.

En ese estadio del saber, la Humanidad estará instalada en mundos muy lejanos, a decenas o centenas de años-luz de nuestro Sistema Solar que, habiendo finalizado el ciclo de vida de nuestro Sol, será un sistema muy frió y sin vida que, los colonos de nuevos mundos, tendrán registrado en sus máquinas de datos como un recuerdo del planeta origen y cuna de todos los seres humanos.

Es importante, muy importante, no perder de vista ese dato del nacimiento y muerte de las estrellas, algún día lejano en el futuro, ese proceso nos dará la clave para cuestiones muy importantes.

Recordemos que el Físico y premio Nobel Shandrasekhar nos habló del límite que lleva su nombre y referido a la máxima masa posible de una estrella degenerada, por encima de la cual sería incapaz de soportarse a sí misma en contra de la contracción debida a su propio peso. Para una estrella sin contenido en hidrógeno el límite es de 1,44 masas solares, que es, por tanto, la máxima masa posible de una enana blanca. Una estrella degenerada con una masa mayor que este límite colapsaría bajo su propia gravedad para convertirse bien en una estrella de neutrones o bien en un agujero negro. (Algunos han hablado de estrellas de Quarks).

No solo se habla de los Agujeros Negros como fuentes de radiación X, sino que, algunos plantean la hipótesis de la existencia de Agujeros de Gusano en el sentido de un Agujero o Túnel en el espacio-tiempo. Las teorías cosmológicas estándar se basan en la hipótesis de que el espacio-tiempo es suave y simplemente conexo. Para dar una analogía tridimensional, el espacio-tiempo se asume que es como una esfera que es simplemente conexa. Se habla de estructuras muy distantes y múltiplemente conexas en relación a distintas regiones del Universo.

¿Quién podría decir ahora nada sobre la certeza o no de de todo esto?

Tendremos que esperar como para conocer otras tantas preguntas que hoy por hoy, no sabemos responder. Sin embargo, la mente humana, como he dicho en otras oportunidades es enorme, inmensa.

Nuestra imaginación es tan grande que sólo podría tener un rival, el propio Universo que es casi tan grande como ella.

¡El Universo!

Fenómenos como los que se ven en la imagen que nos piden comentar, pululan por nuestro Universo a cuentos de miles, además de un sin fin de maravillas.

Como todos sabemos, el Universo abarca todo lo que existe, incluyendo el espacio y el tiempo y, por supuesto, toda la materia esté en la forma en que esté constituida. Su estudio está denominado como Cosmología.

Cuando escribimos Universo referido al conjunto de todo, se escribe con mayúscula, cuando el universo está referido a un modelo matemático de alguna teoría física o cosmológica, se escribirá con minúscula.

Nuestro Universo real está constituido en su mayoría por espacios aparentemente vacíos, existiendo materia concentrada en galaxias formadas por estrellas y gas (también planetas, cuásares, púlsares, cometas, y todas las gamas de estrellas conocidas incluidas las enanas blancas, las de neutrones y los agujeros negros y posiblemente algunas que aún no hemos detectado).

Nuestro Universo se está expandiendo, las galaxias se alejan sin remedio y continuamente las unas de las otras. Andrómeda a más de dos millones de años-luz de la Vía Láctea, se acerca a nosotros y, según parece, algún día, nos fundiremos con ella. Existe una evidencia creciente de que existe una materia oscura invisible, no bariónica, que puede constituir muchas veces la masa total de las Galaxias visibles.

El concepto más creíble del origen del Universo es la teoría del Big Bang de acuerdo con la cual el Universo se creó a partir de una singularidad de energía y densidad infinita a inmensas temperaturas hace ahora unos 15.000 millones de años.

Los científicos y estudiosos del Universo han especulado mucho con la clase de universo que nos acoge, y, para ello, han realizado las más diversas teorías de universo abierto, universo cerrado, universo estacionario, universo en expansión, inflacionario, estático, etc. etc.

¿ Pero en qué universo estamos realmente ?

Las teorías más creíbles podrían ser las conocidas como Universo de Friedman que, finalmente se contrae y finaliza en un Big Crunch. Es el universo cerrado. El universo Einstein- de Sitter, es un universo plano con baja densidad. Otro modelo es el universo en expansión infinita, las galaxias se alejan las unas de las otras para la eternidad, es el universo abierto que, al enfriarse de manera inexorable, alcanzará el cero absoluto (- 273,16º C), allí la vida será imposible.

El tipo de universo que finalmente resulte, será el que determine la Densidad Crítica que, está referida a la Densidad Media requerida para que la Gravedad detenga la expansión del Universo. Un universo con una expansión muy baja se expandirá para siempre, mientras que uno con densidad muy alta colapsará finalmente.

Sin embargo, un universo con exactamente la densidad crítica, alrededor de 10 con exponente -29 g/cm3, es descrito por el Modelo de Einstein- de Sitter, que se encuentra en la línea divisoria de los otros dos extremos. La densidad media de la materia que puede ser observada directamente en nuestro Universo representa sólo el 20% del valor crítico. Pero como antes decía, puede existir, una gran cantidad de materia oscura que elevaría la cantidad hasta el valor crítico que es, el que parece existir realmente.

¡Ya veremos ! si con 10 con exponente -5 átomos/cm3 + la materia oscura, el universo resultante es el ideal y equilibrado para evitar el Big Crunch que es el estado final del universo de Friedman, cerrado, es decir, que su densidad excede a la Densidad Crítica y, un día lejano en el futuro, las galaxias frenarían su marcha hasta detenerse, y, poco a poco, comenzarían a recorrer el camino inverso para confluir todas en una inmensa bola de fuego que finalizaría en una singularidad y daría lugar a que, el ciclo, comenzara de nuevo con el nacimiento de otro universo. Pero, ¿Sería como el nuestro?

Todo esto es fascinante, y, envidio a todos los Astrónomos y Cosmólogos que tienen acceso a estudiar más de cerca todas estas cuestiones tan importantes con aparatos de alta tecnología y dotados de los más modernos medios.

Claro que estoy hablando de un hipotético final demasiado lejano, y, mientras tanto (aunque también lejos en el tiempo) tenemos problemas más cercanos que resolver. Pensemos que nuestro Sol con una edad de 4.500 millones de años está en el ecuador de su existencia y, cuando pasen otros tantos años, se convertirá en una estrella gigante roja cuya órbita engullirá a Mercurio, a Venus y muy probablemente a la Tierra.

Antes de que todo eso ocurra, las temperaturas habrán evaporado los toda el agua del planeta, los ríos, mares y océanos de la Tierra dejaran de existir, y, con ellos, la vida.

Nuestra atmósfera tiene una composición del 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 0,9% de argón, además de dióxido de carbono, hidrógeno y otros gases como vapor de agua. La distancia que nos separa del Sol, unos 15o millones de kilómetros (1 UA), hace que la temperatura sea ideal para que la vida sea posible en el planeta. El Sol nos nutre de la luz y el calor que necesitamos, y, las condiciones que se han creado por todas estas circunstancias han hecho posible la abundancia de agua que, como todos sabemos, es de vital importancia para la vida.

Pues muy bien, todo esto está previsto que acabe dentro de unos 4.000 millones de años. Cuando nuestro Sol, estrella mediana, amarilla, del tipo G2V, con un diámetro de 1.392.530 Km, una masa de 1,989 x 10 con exponente 30 Kg, que fusiona 4.654.000 toneladas de Hidrógeno en 4.650.000 toneladas de Helio cada segundo, y que las 4.000 Toneladas perdidas son enviadas al espacio en forma de luz y calor de lo que una pequeña parte, nos llega al Planeta Tierra y, como he dicho, hace posible la vida.

La vida de nuestro Sol durará lo que tarde en agotar su combustible nuclear, el Hidrógeno, que la mantiene activa y su horno nuclear sirve de contrapunto y equilibrio para contener la fuerza de gravedad que genera su enorme masa.

Cuando el hidrógeno se acabe, el Sol se resistirá a morir y fusionará Helio, Oxígeno…. y, llegará el momento de su transformación en gigante roja que, explotará y lanzará al espacio las capas exteriores que formaran nuevas estrellas, y, el Sol como tal, quedará a merced de la fuerza de gravedad que lo convertirá en una estrella enana blanca. Ese es su final.

Para entonces, la Humanidad (tiene mucho tiempo para ello), habrá tenido que idear la manera de instalarse en otros mundos lejanos y parecidos al nuestro.

¡Que poca gente piensa en todos estos graves problemas que tienen planteados a plazo fijo, nuestra Humanidad!

Hay que subir los presupuestos de todos estos científicos y de todos aquellos estudios y programas encaminados a buscar salida a todas las cuestiones que nos aquejan y en las que, al parecer, piensan muy pocos. Sin embargo, de ello depende nuestro futuro y el de toda la Humanidad.

Hay que mentalizar a los políticos de que todas estas cuestiones son reales y de que, si no lo remediamos, algún día podrán ser el punto final de toda nuestra especie. Es necesario que tengan un punto de mira mucho más amplio.

Recordemos que, cuando en la Edad Media, se olvidó la ciencia, todos volvimos a la caverna. Aquello se salvó porque los frailes de los Monasterios copiaron los libros de ciencia que guardaron celosamente y, más tarde, al salir de aquel periodo de oscuridad, nos puso en el punto de salida para conquistar el saber que hoy tenemos y que, aunque no es suficiente, si es válido para que podamos partir con cierta garantía hacia el futuro que nos aguarda.

¿Cuántos programas de investigación se podrían realizar si se destinara sólo el 20% del gasto armamentístico de las naciones a éste menester?

Somos de una torpeza considerable. ¿Tan difícil es ver lo importante?

Como de costumbre me he salido del tema que comentaba para abroncar a la clase política, guiada más por intereses y egoísmos particulares que por el bien general del conjunto de la Humanidad.

Qué distinto sería nuestro mundo si todos pudieran ser aquello que más les gusta. Sin embargo, todos somos (a excepción de unos pocos privilegiados) lo que hemos podido ser.

¿Cómo se podría comparar el trabajo realizado por alguien que hace lo que no le gusta y que está siempre pendiente de la hora en que finaliza su jornada de trabajo, con aquel otro que, enamorado de lo que hace, y, disfrutando con ello, pierde la noción del tiempo, embelezado en llegar a la perfección que le produce una satisfacción sin igual?

Pues eso se podría conseguir si se destinara más dinero a lo que en verdad importa.

El Universo es nuestra casa. Nosotros somos sus pobladores. La obligación de todos, sin excepción es que se procure por todos los medios que el mundo que nos rodea funcione en la forma debida, y, para ello, debemos educar a los niños de hoy para no tener que castigar a los hombres de mañana. Eso contribuiría a que vivamos en un mundo mejor, en el que cada cual, como norma básica, respetara los derechos de los demás.

A ver si algún día (aunque lejano) pueda ser posible.

Hay en todas las cosas un ritmo que es parte de nuestro Universo.

“Hay simetría, elegancia y gracia…esas cualidades a las que se acoge el verdadero artista. Uno puede encontrar ese ritmo en la sucesión de las estaciones, en la forma en que la arena modela una cresta, en las ramas de un arbusto creosota o en el diseño de sus hojas. Intentamos copiar ese ritmo en nuestras vidas y en nuestra sociedad, buscando la medida y la cadencia que reconfortan. Y sin embargo, es posible ver un peligro en el descubrimiento de la perfección última. Está claro que el último esquema contiene en sí mismo su propia fijeza. En esta perfección, todo conduce hacia la muerte.”

De “Frases escogidas de Muad´Dib”, por la Princesa Irulan.

Está claro que la imaginación nos puede llevar a crear pensamientos de gran belleza al describir nuestra relación con el mundo que nos rodea.

Salgamos ahora fuera del espacio-tiempo y miremos lo que sucede allí. Las historias de los individuos son trayectorias a través del bloque. Si se curvan sobre sí mismas para formar lazos cerrados entonces juzgaríamos que se ha producido un viaje en el tiempo. Pero las trayectorias son lo que son. No hay ninguna historia que “cambie” al hacerlo. El viaje en el tiempo nos permite ser parte del pasado pero no cambiar el pasado.

Las únicas historias de viaje en el tiempo posibles son las trayectorias autoconsistentes. En cualquier trayectoria cerrada no hay una división bien definida entre el futuro y el pasado.

Si este tipo de viaje hacia atrás en el tiempo es una vía de escape del final termodinámico del Universo, y nuestro Universo parece irremediablemente abocado hacia ese final, hacia ese borrado termodinámico de todas las posibilidades de procesamiento de información, entonces quizás seres súper avanzados en nuestro futuro estén ya viajando hacia atrás, hacia el ambiente cósmico benigno que proporciona el universo de nuestro tiempo.

Por costumbre, no descarto nada. Si le dicen a mi abuelo hace más de un siglo y medio que se podría introducir un documento en una pequeña máquina y éste aparecería reproducido a cientos de kilómetros de distancia en otra máquina similar llamada fax, desde luego, nunca lo hubiera creído.

Como pregona la Filosofía nada es como se ve a primera vista, todo depende del punto de vista desde el que miremos las cosas.

“Lo primero que hay que comprender sobre los universos paralelos…. es que no son paralelos. Es importante comprender que ni siquiera son, estrictamente hablando, universos, pero es más fácil si uno lo intenta y lo comprende un poco más tarde, después de haber comprendido que todo lo que ha comprendido hasta ese momento no es verdadero.”

Douglas Adams.

¿Que vamos a hacer con esta idea antrópica fuerte? ¿Puede ser algo más que una nueva presentación del aserto de que nuestra forma de vida compleja es muy sensible a cambios pequeños en los valores de las Constantes de la Naturaleza? ¿Y cuales son estos “cambios? ¿Cuales son estos “otros mundos” en donde las constantes son diferentes y la vida no puede existir?

En ese sentido, una visión plausible del Universo es que hay una y sólo una forma para las constantes y las leyes de la Naturaleza. Los universos son trucos difíciles de hacer, y cuanto más complicados son, más piezas habría que encajar.

Los valores de las constantes de la Naturaleza determinan a su vez que, los elementos naturales de la Tabla periódica, desde el hidrógeno número 1, hasta el uranio, número 92, sean los que son y no otros. Precisamente, por ser las constantes y leyes naturales como son y tener los valores que tienen, existen el nitrógeno, el carbono y el oxígeno………. y, de paso, también nosotros podemos estar aquí hablando sobre el tema.

Esos 92 elementos naturales de la Tabla periódica componen toda la materia bariónica (que podemos ver y detectar) del Universo. Hay más elementos como el Plutonio o el Einstenio, pero son llamados elementos transuránicos y son artificiales.

¿Que elementos se formaran dentro de un agujero negro? ¿En que se convierte la materia a esa enorme densidad?

Hay varias propiedades sorprendentes del universo astronómico que parecen cruciales para el desarrollo de la vida en el Universo. Estas no son constantes de la Naturaleza en el sentido de la constante de estructura fina o la masa del electrón. Incluyen magnitudes que especifican cuán agregado está el Universo, con qué rapidez se está expandiendo y cuánta materia y radiación contiene.

En última instancia, a los cosmólogos les gustaría aplicar los números que describen estas “constantes astronómicas” (magnitudes). Incluso podrían ser capaces de demostrar que dichas “constantes” están completamente determinadas por los valores de las constantes de la Naturaleza como la constante de estructura fina. ¡¡ El número puro y adimensional, 137!!

¡Pero sabemos aún tan pocas cosas!

De nuevo tengo que recurrir a Popper: “Cuanto más profundizo en el conocimiento de las cosas, más consciente soy de lo poco que se.” Mis conocimientos son limitados, mientras que mi ignorancia es infinita.”

Este ejercicio de escribir lo primero que me viene a la mente, es muy relajante. Expreso lo que estoy pensando y escribo todas las ideas que fluyen en mis pensamientos.

La entropía hace que las cosas, con el paso del tiempo cambien. En un sistema cerrado la entropía siempre aumenta, la energía decrece y el caos se adueña del sistema. Lo mismo que nos pasa a nosotros.

Hay cosas que no cambian y continúan siempre igual, sin que nada les afecte. Esas, precisamente, son las Constantes de la Naturaleza a las que me referí esta mañana en mi comentario. Así ocurre con la velocidad de la luz en el vacío, con la carga y la masa del electrón o con la constante de estructura fina.

A mediados del siglo XIX, estos números naturales, comenzó a llamar la atención de físicos como George Jhnstone Stoney (1.826-1.911, Irlanda).

emilio silvera

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