Reflexionando un poco

En el pensamiento de Popper queda reflejada una realidad irrefutable, nadie sabrá nunca todo sobre todo. Siempre será más lo que no sabemos que lo podamos saber, por mucho que esto sea.

Hablando por mí, puedo decir que tras muchos años de estudio y de interesarme por la ciencia, podría hablar en cualquier momento de cómo se formó el universo, como surgieron los primeros quarks para formar protones y neutrones que, a su vez, se unieron par formar los núcleos y después, al ser rodeadas por electrones atraídos por la carga positiva del núcleo, formaron los átomos que unidos forman la materia de la que están hechos todas las cosas, desde una estrella a un simple árbol, el océano o nosotros mismos.

También puedo explicar cómo al enfriarse el universo primitivo, se rompió la simetría y surgieron las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza (fuerza nuclear fuerte, nuclear débil, electromagnetismo y gravedad) que hace que el universo sea como lo conocemos.

Podría contarles como nacen y mueren las estrellas para que, de ellas, surjan enanas blancas, estrellas de neutrones o agujeros negros.

Tengo la posibilidad de comentar, o simplemente pensar, los complejas circunstancias que coincidieron en nuestro planeta para que, a partir de materia inerte, surgiera la vida orgánica que basada en el carbono, pudo alcan-zar la inteligencia necesaria para ser conciente de su SER.

Estaríamos horas y horas hablando de la libertad asintótica de los quark o de su confinamiento en una región con radio de valor R ≈ hc/Λ ≈ 10^-13 cm, y de los 8 gluones que los mantiene unidos por medio de la fuerza nuclear fuerte.

Estaría posibilitado a introducirme en el complejo universo de explicar lo que es el tiempo, si finalmente resulta ser algo más que una ilusión.

De la entropía que deteriora los sistemas, del modelo estándar de la fí-sica, de las teorías de Maxwell, de Kaluza–Klein de supersimetría, supergravedad o de supercuerdas, de todo eso podríamos hablar, y sin embargo, no sería más que una insignificante mota de polvo en el total del saber humano del presente, y ni siquiera eso en el saber futuro.

Serán abiertas muchas puertas y encontraremos otras muchas cerradas que nos obligarán a buscar las llaves que las abran para seguir encontrando nuevas puertas cerradas. Nunca se sabe lo suficiente, y en el caso de nuestra especie, estamos destinados a superar enormes problemas.

Moralmente, tenemos la obligación ineludible de continuar avanzando en el saber para poder esquivar situaciones futuras de macabras consecuencias, así será dentro de unas decenas de años, cuando se agoten las reservas naturales de nuestro planeta de los combustibles petrolíferos y de gas, el dilema que se avecina no será nada despreciable.

De momento, todas las fuentes de energías como las solares, eólicas, hidráulicas, mareomotriz, geotérmica, nuclear, etc, resultan poco rentables; su coste es grande en relación a la producción que se consigue. Estas fuentes energéticas requieren costosas y enormes instalaciones.

La producción de trabajo puede determinar fenómenos de distinta naturaleza: caloríficos, químicos, mecánicos, etc. En función de esta diversidad se habla de energía térmica, química o mecánica y también nuclear y otras. Las distintas formas de manifestarse la energía están asociadas a los cambios que experimentan los sistemas materiales.

La energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma, si un cuerpo experimenta un cambio en su estado. Cuando un cuerpo está aislado, es decir, cuando no puede ceder energía al exterior ni recibirla, la suma de todas las formas de energía que posee se mantiene constante, aunque dentro del propio sistema cerrado que representa el cuerpo sí se están produciendo transformaciones de energía de una u otra forma (entropía).

Los cuerpos tienen la capacidad de producir energía mecánica por el hecho de estar moviéndose; la energía cinética adquirida por un cuerpo se mide por el trabajo realizado sobre él para ponerlo en movimiento o por el que el cuerpo realiza hasta que se para. Su fórmula es
Ec = 1/2 mv², siéndo m la masa del cuerpo y v a la velocidad que se mueve.

Comentar ampliamente sobre las distintas clases de energías sería motivo de un extenso trabajo y no es aquí el lugar adecuado para ello, ya que el haber sacado el tema a relucir es para dejar patente que las fuentes no renovables se encuentran en la Tierra de forma limitada, y al ritmo que los estamos consumiendo, no durarán mucho. Ya sabemos que dependemos de estas fuentes de energías para continuar la actividad y el desarrollo de la actividad industrial de producción, fabricación, de las máquinas, del alumbrado de las ciudades, la calefacción, etc, etc.

La falta de energía para nuestra sociedad sería una auténtica tragedia; dependemos tanto de ella que su falta nos paralizaría, literalmente hablando.

Bien es verdad que estamos contaminando la atmósfera del planeta y sus consecuencias pueden ser muy graves. Sin embargo, los intereses de las grandes compañías hacen oídos sordos, y en clara convivencia con los gobiernos se continúa con el deterioro ambiental tan nocivo.

Otro problema está dado por la energía nuclear. Procedente de reacciones nucleares o de la desintegración de los núcleos de determinados átomos. Existen dos tipos de reacciones nucleares que liberan energía: la fisión y la fusión nuclear. La fisión consiste en la ruptura de un núcleo pesado en otros dos núcleos que, a su vez, liberan neutrones. Los neutrones desprendidos pueden romper otros núcleos de uranio-235 (U235), que al fisionarse vuelven a liberar neutrones. La repetición del proceso determina una propagación de la fisión a toda la masa: la reacción en cadena, que provoca la liberación de gran cantidad de energía. Este procedimiento tiene un enorme inconveniente: la radioactividad de alta peligrosidad para los seres humanos. Las radiacciones nucleares liberan partículas que producen cáncer y mutaciones en los seres vivos. Por otra parte, los residuos no se pueden reciclar y exigen ser escondidos en las profundidades de la Tierra, enterradas en cajas herméticamente cerradas de plomo. El sistema es muy costoso y peligroso; estos residuos están activos durante cientos de años.

La fusión nuclear es el proceso de unión de varios núcleos ligeros para constituir otro más pesado y estable. Para que se verifique la fusión, es necesario que se produzca un acercamiento entre los núcleos iniciales, venciendo las fuerzas electrostáticas de repulsión. La energía necesaria para que los núcleos reaccionen puede proceder de la energía térmica (energía termonuclear) o del empleo de un acelerador de partículas.

Un ejemplo claro de esta energía de fusión lo tenemos en el Sol, donde dos núcleos de hidrógeno se fusionan para formar un núcleo de helio, liberando en el proceso enormes energías. Los núcleos se encuentran cargados positivamente y tienden a repelerse, así que son necesarias enormes energías cinéticas para superar las fuerzas de repulsión mutua; esto implica temperaturas del orden de 10⁸ K. Esta fusión se produce en el núcleo de las estrellas y es el proceso que libera energía y hace que las estrellas brillen. También se produce fusión por ciclo de carbono-nitrógeno; reacción protón-protón y proceso triple alfa.

Esta energía de fusión del Sol es la que permite la existencia de vida en el planeta Tierra, que a 150.000.000 Km de distancia recibe su luz y su calor.

La fusión nuclear es una energía limpia, sin radiaciones nocivas como ocurre con la fisión nuclear. La materia prima para generar este tipo de energía, el hidrógeno, lo tenemos en inagotables cantidades en nuestro planeta: el agua de los ríos, mares y océanos. El problema reside en que para fusionar átomos de hidrógeno en átomos de helio, se requiere producir temperaturas iguales a las que reinan en el núcleo de nuestro Sol y que pueden alcanzar los 15’6 millones de K en una densidad de 148.000 Km/m³. Nuestra tecnología actual no está capacitada para ello… de momento.

Pero como antes decía, este es el problema más acuciante que tiene planteada la humanidad. En un futuro no muy lejano, las fuentes de energías actuales se habrán agotado y para entonces, tenemos que haber encontrado nuevas fuentes, como por ejemplo la fusión, en la que se está trabajando e investigando ya. Esta clase de energía tiene la ventaja de ser más completa, no contamina, los residuos se podrían reciclar, la materia prima (el hidrógeno del agua de los mares y océanos) sería barata e inagotable lo que redundaría en los gastos para producirla y por derivación, en su precio final al público. Por otra parte se evitarían los enormes costes de almacenaje de los desechos de la energía de fisión nuclear tan dañino para la vida.

Salvada esa primera prueba de la energía, o mejor dicho, de la falta de energía, habrá un largo periodo de crecimiento y descubrimientos que posibilitará, entonces de verdad, los viajes espaciales tripulados por humanos y haciendo escala en los planetas vecinos y en sus lunas, que serán explotadas por los grandes compañías que abrirán minas en Ganímedes, o construirán centros de ocio en Europa y estaciones de estudios químicos en Io (Ganímedes y Europa junto con Io son satélites de Júpiter) y para ello habremos inventado aparatos de antigravedad que puestos en nuestra muñeca como un reloj, evitaría que la gravedad del planeta nos aplaste.

Esto comenzará a pasar de aquí a cien años. Después pasarán varios siglos hasta que aprendamos la manera de aprovechar la energía de los agujeros negros. También se buscará el camino para obtener energía de la antimateria, será dominado un nuevo sistema de viajar por traslación instantánea, los vehículos y naves aéreas como hoy los conocemos serán reliquias del pasado.

La mecánica cuántica (el salto cuántico del electrón) nos desvelará el secreto de cómo el electrón puede, al recibir un fotón, desaparecer del nivel nuclear que ocupa para de manera instantánea, y sin necesidad de recorrer la distancia que los separa, aparecer como por arte de magia en un nivel superior. Copiaremos el salto cuántico para viajar. Nos introduciremos en un cabina, marcaremos las coordenadas, pulsaremos un botón y desapareceremos en Madrid y de manera instantánea, apareceremos de la nada en otra cabina igual situada en Nueva York a 6.000 Km de distancia.

Así, con cambios tan asombrosos como estos, avanzará la humanidad hasta que se aproxime el problema siguiente:

La muerte del Sol. Cuando agote el hidrógeno y no pueda continuar fusionándolo en helio, el Sol comenzará a hincharse como un globo, la temperatura aumentará y se convertirá en una estrella gigante roja cuya órbita aumentará tanto que se comerá, literalmente hablando, a Mercurio y a Venus y quedará cerca del planeta Tierra que, mucho antes, vería como se evaporan sus ríos, mares y océanos y perece cualquier clase de vida animal o vegetal. Finalmente, la gigante roja explotara como nova y lanzará al espacio los materiales de sus capas exteriores, para contraerse bajo la gravedad de su propia masa hasta convertirse en una estrella enana blanca.

Mucho antes de que todo eso empiece a suceder, tenemos que haber resuelto el problema de la mudanza. Nuestra casa ahora es la Tierra, un planeta que cuando ocurra el inevitable, quedaría calcinado. Hasta que eso llegue (faltan 4.000 millones de años) tenemos que pensar en las soluciones: inventar naves de tecnología muy avanzada, de enormes dimensiones, que alcancen increíbles velocidades, que sean autónomas en la producción de alimentos y fabricación de objetos de todo tipo, que anule la gravedad cero del espacio exterior, etc, etc, etc.

Tenemos que buscar otros mundos habitables en los que instalarnos; lunas y planetas que reúnan las características que permitan la vida animal, si no igual, tendrá que ser parecidas a las de la Tierra. En ese punto, la humanidad, no quedará unida en un solo planeta, tendrá que dividirse y colonizar distintos mundos.

Ese es el segundo gran problema que nuestros descendientes tendrán que resolver. Posiblemente, esté siendo muy optimista al pensar que la humanidad podrá llegar hasta ese lejano punto del futuro. No sería descabellado pensar que mucho antes nos destruyamos nosotros mismos o por consecuencias naturales… un meteorito, por ejemplo.

Existe, por si el anterior fuera poco, un tercer problema para que la humanidad se perpetúe. Este, con mucho, es el más grave y difícil de superar.

Me estoy refiriendo al modelo de universo que tenemos y que, según todos los indicios, conforme determinará la “masa crítica”, puede tener un final dominado por el frío infinito, el cero absoluto -273º K, o por el contrario, terminar en una gran bola de fuego, el Big Crunch producido por una densidad de materia superior a la “masa o densidad crítica” que, debido a la intensidad de la fuerza de gravedad, irá parando lentamente a las galaxias hasta detenerlas por completo.

Después, también lentamente al principio y más rápidamente después, las galaxias correrán en sentido inverso, desandarán el camino recorrido, y un día muy lejano en el futuro todas ellas confluirán en un mismo punto para producir el denominado Big Crunch, lo contrario del Big Bang.

Toda la materia del universo reunida en un punto de inmensa temperatura y densidad, una singularidad que seguramente dará lugar a otro Big Bang que formará otro nuevo universo y el ciclo comenzará desde cero, nacerán otro tiempo y otro espacio y… ¿otra humanidad? ¡Quién puede saberlo!

De todas maneras ése es, en teoría, el final que espera al universo, y ante tal infinito problema, el hombre comienza a especular con hiperespacios y universos de múltiples dimensiones para huir de la cruda realidad. La humanidad es verdad que no lo tiene nada fácil.

Hacer un recorrido pormenorizado de la contribución y aportación de cada uno de los hombres y mujeres que, con su esfuerzo, genio y talento, han contribuido para hacer posible que ahora, a principio del siglo XXI, tengamos el nivel de conocimiento que tenemos en los distintos ámbitos o disciplinas de la ciencia, sería una ingente tarea de años que llenaría una gran biblioteca con miles y miles de volúmenes que explicaran los muchos pasos dados, los descubrimientos, los inventos, las teorías, y las ideas que, finalmente quedaron como leyes inamovibles como fiel reflejo de la naturaleza misma que, en realidad, es la que esconde todas los secretos que para seguir adelante, necesitaremos desvelar.

Como antes decía, han sido muchas las puertas que han sido abiertas para descubrir detrás de cada una, un misterio tal como el comienzo y formación del universo, el descubrimiento de la existencia de las cuatro fuerzas fundamentales, de las constantes universales, el movimiento de las galaxias por la expansión del universo, el descubrimiento del núcleo en el átomo que forma la materia de la que están hechas todas las cosas, de los quarks, hadrones, y leptones, las matemáticas, la física, la química, la astronomía, y también la filosofía, todo ello formando una ingente y descomunal obra que parece imposible que se llevara a cabo por unos insignificantes seres, habitantes de un insignificante planeta, que dependen para vivir de la luz y el calor de un insignificante Sol (una estrella mediana, amarilla, de la clase G2V) que forma parte de un conjunto de cien mil millones de soles que conforman la galaxia Vía Láctea que, a su vez, es una más entre los cientos de miles de millones de galaxias que pueblan el universo.

Si nos comparamos con la inmensidad de nuestra Galaxia (100.000 años luz de diámetro), somos menos que una brizna de polvo. Si nos comparamos con el universo entero… no somos nada.

Sin embargo, en este punto debemos recapacitar un poco, reconocer con humildad la importancia que realmente tenemos en el universo y seguidamente, reconocer también los enormes logros conseguidos desde que, hace escasamente unos doscientos mil años, un animal se levantó para andar erguido y comenzar a pensar en otras formas de vivir, ideando rústicas herramientas para la caza, haciendo fuego y construyendo refugios.

El lenguaje mediante sonidos guturales vino a cambiarlo todo. Allí empezó el entendimiento inteligente de seres que de animales irracionales, evolucionaron hasta llegar a pensar por sí mismos, tener conciencia de SER y preguntarse de dónde venía y hacía dónde caminaba.

emilio silvera

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