Ene
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El placer de Descubrir: Aventurarse por nuevos caminos.
por Emilio Silvera ~ Clasificado en El Universo asombroso ~ Comments (0)
Es posible que lo que nosotros llamamos materia inerte, no lo sea tanto, y, puede que incluso tenga memoria que transmite por medios que no sabemos reconocer. Esta clase de materia, se alía con el tiempo y, en cada momento adopta una forma predeterminada y de esa manera sigue evolucionando hasta llegar a su máximo ciclo o nivel en el que, de “materia inerte” llega a la categoría de “materia viva”, y, por el camino, ocupará siempre el lugar que le corresponda. No olvidemos de aquel sabio que nos dijo: “todas las cosas son”. El hombre, con aquellas sencillas palabras, elevó a todas las cosas a la categoría de SER.
¡Ah! ¿Pero sabemos?
Neuronas sin fin (cien mil millones) que generan conexiones e impulsos eléctricos que, como vehículos lúmínicos transportan ideas y sentimientos. Científicos descubren un universo multidimensional en nuestro cerebro.
La vida, también ha ocupado una buena de nuestro tiempo en este lugar y hemos hablado de ella, de la que está presente en nuestro planeta y, de la posible “vida extraterrestre”, posibilidad enorme en este universo nuestro, y, con esas y otras cuestiones de interés, hemos hecho camino juntos, en armonía y siempre tratando de conseguir ese saber que es el sustento de nuestra enorme curiosidad. Claro que, la Física, esa disciplina que nos dice como funciona la Naturaleza, ocupó una gran parte del recorrido.
Para s seguir avanzando es importante reconocer que, no sabemos tanto como creemos saber. Nuestras Teorías de hoy, serán mañana sustituidas por otras nuevas teorías que se implantarán en nuestras vidas cotidianas a medida que vayamos descubriendo cómo es la Naturaleza y desvelando sus secretos. Todavía, son muchas más las preguntas que las respuestas.
El ADN transporta la información que nos habla del pasado y del origen
Mediante el estudio y la observación se pudo comprobar que la cantidad de ADN era la misma para todas las células somáticas de los individuos de una determinada especie, mientras que los gametos sólo tenían la mitad. Así mismo, los estudios de Erwin Chargaff sobre las similitudes en las proporciones de bases nitrogenadas presentes en el ADN de los individuos de la misma especie parecían confirmar la relación existente entre esta molécula y la información genética.
La prueba definitiva fue obtenida en 1952 por Alfred Hershey y Martha Chase, quienes demostraron de forma concluyente que el ADN, y no una proteína, era el material genético del bacteriófago T2. Al año siguiente, James Watson y Francis Crick elaboraron su famoso modelo de doble hélice
El Universo, la Ciencia…Nosotros.
Científicos que estudian cómo podría ser la vida vegetal en un planeta similar a la Tierra con dos o tres ‘soles’ han encontrado que podría verse negra o gris, si el sistema está dominado por una enana roja.
Las maravillas del universo son inagotables, y muy lentamente tenemos acceso a ellas. Hay lugares con tres soles de distintos colores: amarillo (como el nuestro), azul y verde, o blanco y rojo. Hay dos que casi se están tocando, sólo los separa una ligera y brillante materia cósmica que parece pura luz. Hay un mundo que tiene miles de lunas, y no muy lejos de él brilla un Sol que no es mayor que nuestro planeta Tierra. He podido ver un núcleo atómico de 3.000 m de diámetro que gira 160 veces por segundo. Hay soles que se desplazan por el universo a velocidades enormes y bacterias que escapan de las galaxias y vagan por el cosmos hasta encontrar un planeta donde instalarse. Las nubes de gas y polvo inundan los espacios entre las galaxias, y después de girar durante miles de millones de años, se juntan y forman nuevas galaxias de estrellas y planetas.
Es ampliamente sabido que el planeta Tierra actúa como un gran imán cuyas líneas de campo geomagnético surgen de un polo (el polo sur magnético) y convergen en el otro polo (polo norte magnético). El eje longitudinal de este imán tiene una desviación de aproximadamente 11^o con respecto al eje de rotación. Por ello, los polos del campo magnético generado no coinciden exactamente con los polos geográficos.
Este campo geomagnético es producido por la combinación de varios campos generados por diversas fuentes, pero en un 90% es generado por la parte exterior del núcleo de la Tierra (llamado Campo Principal o “Main Field”).
Por otra parte, la interacción de la ionosfera con el viento solar y las corrientes que fluyen por la corteza terrestre componen la mayor parte del 10% restante. Sin embargo, durante las tormentas solares(eventos de actividad solar exacerbada) pueden introducirse importantes variaciones en el campo magnético terrestre.
“Quien ha visto las cosas presentes ha visto todo, todo lo ocurrido desde la eternidad y todo lo que ocurrirá en el tiempo sin fin; pues todas las cosas son de la misma clase y la misma manera ”.
Marco Aurelio
Claro que él, quería significar que todo, desde el comienzo del mundo, ha sido igual, sigue unos patrones que se repiten una y otra vez a lo largo del transcurso de los tiempos: el día y la noche, las estaciones, el frío y el calor, el río muerto por la sequía o aquel que, cantarino y rumoroso ve correr sus aguas cristalinas hasta que desembocan en la Mar. La Bondad y la maldad… Y, también, el Hombre y la Mujer. Así ha sido desde que podemos recordar y, así continuará siendo.
Para fugarnos de la Tierra
un libro es el mejor bajel;
y se viaja mejor en el poema
que en más brioso corcel.
Whitman
“Todo presente de una sustancia simple es naturalmente una consecuencia de su estado anterior, de modo que su presente está cargado de su futuro.”
Leibniz
Niels Bohr, citando a Gohete preguntaba: ¿Cuál es el camino? No hay ningún camino. Está claro el mensaje que tal pregunta y tal respuesta nos quiere hacer llegar, el camino, tendremos que hacerlo nosotros mediante la exploración hacia el futuro en el que está lo que deseamos encontrar. Hay que explorar y arriesgarse para tenemos que ir más allá de las regiones habituales y conocidas que nos tienen estancados siempre en el mismo lugar. ¡Arrisguémosno!
Ulises de Ítaca se arriesgó a oír el canto de las sirenas amarrado al palo de la vela mayor de su embarcación.
Pero, no cabe duda alguna de que, el acto de exploración modifica la perspectiva del explorador; Ulises, Marco Polo y Colón habían cambiado cuando volvieron a sus lugares de partida . Lo mismo ha sucedido en la investigación científica de los extremos en las escalas, desde la grandiosa extensión del espacio cosmológico hasta el mundo minúsculo y enloquecido de las partículas subatómicas.
Una bella galaxia espiral de cien mil años-luz de diámetro que podemos comparar con…Un átomo.
En ambos “universos” existe una descomunal diferencia en los extremos de las escalas. Sin embargo, la inmensa galaxia de arriba no sería posible sin la existencia de infinitesimal átomo de abajo. ¡Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas!
Así que, cuando hacemos esos viajes, irremediablemente nos cambian, y, desde luego, desafían muchas de las concepciones científicas y filosóficas que, hasta ese momento, más valorábamos. Algunas tienen que ser desechadas, como el bagaje que se deja atrás en una larga travesía por el desierto. Otras tienen que ser modificadas y reconstruidas hasta quedar casi irreconocibles, ya que, lo que hemos podido ver en esos viajes, lo que hemos descubierto, nos han cambiado por completo el concepto y la perspectiva que del mundo teníamos, conocemos y sabemos.
La exploración del ámbito de las galaxias extendió el alcance de la visión humana en un factor de 1026veces mayor que la escala humana, y produjo la revolución que identificamos con la relatividad, la cual reveló que la concepción newtoniana del mundo sólo era un parroquianismo en un universo más vasto donde el espacio es curvo y el tiempo se hace flexible.
La exploración del dominio subatómico nos llevó lejos en el ámbito de lo muy pequeño, a 10-15 de la escala humana, y también significó una revolución. fue la Física cuántica que, transformó todo lo que abordó.
La teoría cuántica nació en 1900, Max Planck comprendió que sólo podía explicar lo que llamaba la curva del cuerpo negro -el espectro de energía que genera un objeto de radiación perfecta- si abandonaba el supuesto clásico de que la emisión de energía es continua, y lo reemplazó por la hipotesis sin precedentes de que la energía se emite en unidades discretas. Planck llamó cuantos a estas unidades.
1) Figura animada que representa un rayo de luz incidiendo sobre un cuerpo negro hasta su total absorción. 2) En la gráfica se representa la intensidad de la radiación emitida por el cuerpo negro en función de la longitud de onda a diferentes temperaturas. El máximo de la curva aumenta al ir hacia menores longitudes de onda (Ley de Wien). Se compara con el modelo clásico de Rayleigh-Jeans a altas temperaturas (5000 K) comprobándose la llamada catástrofe del ultravioleta
La constante de Planck es una constante física que desempeña un papel central en la teoría de la mecánica cuántica y recibe su nombre de su descubridor, Max Plancc, uno de los padres de dicha teoría. Denotada como , es la constante que frecuentemente se define como el cuanto elemental de acción.Planck la denominaría precisamente «cuanto de acción»
Fue inicialmente propuesta como la constante de proporcionalidad entre la energía de un fotón y la frecuencia de su onda electromagnética asociada. Esta relación entre la energía y la frecuencia se denomina «relación de Planck»:
Dado que la frecuencia , la longitud de onda lambda” />, y la velocidad de la luz cumplen lambda . f = c ” />, la relación de Planck se puede expresar como:
- lambda}.
Otra ecuación fundamental en la que interviene la constante de Planck es la que relaciona el momento lineal de una partícula con la longitud de onda de De Broglie λ de la misma:
- lambda = \frac{h}{p}.
En aplicaciones donde la frecuencia viene expresada en términos de radianes por segundo o frecuencia angular, es útil incluir el factor 1/2 dentro de la constante de Planck. La constante resultante, «constante de Planck reducida» o «constante de Dirac», se expresa como ħ (“h barra“):
De esta forma la energía de un fotón con frecuencia angular omega” />, donde omega = 2 \pi . f” , se podrá expresar como
- omega.”
Por otro lado, la constante de Planck reducida es el cuanto del momento angular en mecánica cuántica.
Planck definió a “sus”0 cuantos en términos del “cuanto de acción”, simbolizado por la letra h que ahora, se ha convertido en el símbolo de una constante, la constante de Planck, h. Planck no era ningún revolucionario – a la edad de cuarenta y dos años era un viejo, juzgado por patrones de la ciencia matemática y, además, un pilar de la elevada cultura alemana del siglo XIX-, pero se percató fácilmente de que el principio cuántico echaría abajo buena de la física clásica a la que había dedicado la mayor parte de su carrera. “Cuanto mayores sean las dificultades -escribió-…tanto más importante será finalmente para la ampliación y profundización de nuestros conocimientos en la física.”
Sus palabras fueron proféticas: cambiando y desarrollándose constantemente, modificando su coloración de manera tan impredecible como una reflexión en una burbuja de , la física cuántica pronto se expandió practicamente a todo el ámbito de la física, y el cuanto de acción de Planck, h llegó a ser considerado una constante de la Naturaleza tan fundamental como la velocidad de la luz, c, de Einstein.
Dos buenos amigos, dos genios
Max Planck es uno de los científicos a los que más veces se le han reconocido sus méritos y, su , está por todas partes: La Constante de Planc, las Unidades de Planck, El cuanto de Planck, la Radiación de Planck, El Teimpo de Planck, la masa de Planck, la Energía de Plancik, la Longitud de Planck… ¡Todo merecido!
Confinados en nuestro pequeño mundo, una mota de polvo en la inmensidad de una Galaxia grandiosa que, a su vez, forma parte de un universo “infinito”, hemos podido darnos traza para poder saber, a pesar de las enormes distancias, sobre lo que existe en regiones remotas del Universo. Un Universo formado por Supercúmulos de galaxias que formadas en grupos conforman la materia visible, y, dentro de cada una de esas galaxias, como si de universos se tratara, se reproducen todos los objetos y fenómenos que en el Universo son.
The Scale of the Universe 2 – HTwins.net
Sigamos con la escala del Universo conocido y hagamos un pequeño esquema que lo refleje: El Universo Observable, la mayor escala que abarca más de 100 mil trillones de kilómetros (según nos cuenta Timothy Ferris:
Radio en metros Objetos característicos
1026 Universo observable
1024 Supercúmulos de Galaxias
1023 Cúmulos de Galaxias
1022 Grupo de Galaxias (por ejemplo el Grupo Local)
1021 Galaxia La Vía Láctea
Nube Molecular gigante muy masiva, de gas y polvo compuesta fundamentalmente de moléculas con diámetro típico de 100 a.l. Tienen masa de diez millones de masas solares (moléculas de Hidrógeno (H2) el 73% en masa), átomos de Helio (He, 25%), partículas de polvo (1%), Hidrógeno atómico neutro (H I, del 1%) y, un rico coctel de moléculas interestelares. En nuestra galaxia existen al menos unas 3000 Nubes Moleculares Gigantes, estando las más masivas situadas cerca de la radiofuente Sagitario B en el centro Galáctico.
1018 Nebulosas Gigantes, Nubes Moleculares
1012 Sistema Solar
1011 Atmósfera externa de las Gigantes rojas
Aunque a una Unidad Astronómica de distancia (150 millones de Kilómetros de la Tierra), el Sol caliente el planeta y nos da la vida
109 El Sol
108 Planetas Gigantes Júpiter
107 Estrellas enanas, planetas similares a la Tierra
105 Asteroides, núcleos de cometas
104 Estrellas de Neutrones
Los seres humanos son parte del Universo que queremos descubrir.
1 Seres Humanos
10-2 Molécula de ADN (eje largo)
10-5 Células vivas
Células vivas
10-9 Molécula de ADN (eje corto)
10-10 Átomos
10-14 Núcleos de átomos pesados
10-15 Protones y Neutrones
10-35 Longitud de Planck: cuanto de espacio; radio de partículas sin dimensiones = la cuerda.
Es la escala de longitud a la que la descripción clásica de la Gravedad cesa de ser válida y debe ser tenida en la mecánica cuántica. Está dada por la ecuación de arriba, donde G es la constante gravitacional, ħ es la constante de Planck racionalizada y c es la velocidad de la luz. El valor de la longitud de Planck es del orden de 10-35 m (veinte órdenes de magnitud menorque el tamaño del protón 10-15 m).
Me llama la atención y me fascina la indeterminación que está inmersa en el mundo cuántico. La indeterminación cuántica no depende del aparato experimental empleado investigar el mundo subatómico. Se trata, en la medida de nuestro conocimiento, de una limitación absoluta, que los más destacados sabios de una civilización extraterrestre avanzada compartirían con los más humildes físicos de la Tierra.
Por muy avanzados que pudieran estar, ellos también estarían supeditados al Principio de Incertidumbre o Indeterminación cuántica, y, como nosotros, cuando trataran de encontrar (sea cual fuese las matemáticas o sistemas que emplearan para hallarlo) el resultado de la constante de estructura fina, el resultado sería el mismo: 137, puro y adimensional.
Todo esto nos ha llevado a la más firme convicción definir la visión del mundo de la física que nos revelaba que no sólo la materia y la energía sino que también el conocimiento están cuantizados. Cuando un fotón choca con un átomo, haciendo saltar un electrón a una órbita más elevada, el electrón se mueve de la órbita inferior a la superior instantáneamente, sin tener que atravesar el espacio intermedio. Los mismos radios orbitales están cuantizados, y el electrón simplemente deja de existir en un punto para aparecer simultáneamente en otro. Este es el famoso “salto cuántico” que tanto desconcierta, y no es un mero problema filosófico, es una realidad que, de , no hemos llegado a comprender.
No, esto no es un salto cuántico. Simplemente le tocó la Lotería de Navidad
Pero, ¿quién sabe? Quizás un día lejano aún en el tiempo, cuando descubramos el secreto que salto cuántico nos esconde, poderemos aprovechar la misma técnica que emplea la Naturaleza con los electrones hacer posible que se transporten de un lugar a otro sin tener que recorrer las distancias que separan ambos destinos.
Estaría bien poder trasladarse las estrellas por ese medio
Bueno, pongamos los pies en el suelo, volvamos a la realidad. La revolución cuántica ha sido penosa, pero podemos agradecerle que, nos haya librado de muchas ilusiones que afectaban a la visión clásica del mundo. Una de ellas era que el hombre es un ser aparte, separado de la naturaleza a la que en realidad, no es que esté supeditado, sino que es, ella. ¡Somos Naturaleza!
Está claro, como nos decía Immanuel Kant que:
“La infinitud de la creación es suficientemente grande como para que un mundo, o una Vía Láctea de mundos, parezca, en comparación con ella, lo que una flor o un insecto en comparación con la Tierra.”
Algún día podríamos desaparecer en una especie de plasma como ese de la imagen y salir al “otro lado” que bien (¡Por qué no) podría ser otra galaxias lejana. Creo que la imaginación se nos ha dado para algo y, si todo lo que podemos imaginar se realizar, la conclusión lógica es que sólo necesitamos ¡Tiempo!
Sí, amigos míos, la Naturaleza vive en constante movimiento, y, nosotros, que formamos de ella…También.
En tiempos y lugares totalmente inciertos,
Los átomos dejaron su camino celeste,
Y mediante abrazos fortuítos,
Engendraron todo lo que existe.
Maxwell
Doy las gracias a Timothy Ferris de cuyo libro, la Aventura del Universo, he podido obtener bellos pasajes que aquí, quedan incluídos.
emilio silvera
Ene
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El Universo y la Vida… ¡Nuestra imaginación!
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Rememorando el pasado ~ Comments (0)
Fenómenos inexplicables
Podemos explicar el Gran Cañón, y cómo está así constituido, el por qué la Naturaleza lo hizo así
Sin embargo, hay cosas que la razón no puede explicar, y, lo que está ocurriendo en esta página, es, sin duda, una de las cosas más extrañas que jamás contarse puedan. Se trata de lo siguiente: Esos números que abajo podéis contemplar, son los contadores de las visitas recibidas en los últimos días hasta ayer, en este Blog. Si vamos tomando notas de cada día a la misma hora, nos vamos a una cantidad de visitas que oscila entre las 15 y las 20 mil diarias y, en estos momentos hemos llegado a 35.697.919 y en presencia están leyendo ahora mismo 32 personas. Pero los comentarios son escasos y, de manera inesperada, aunque las visitas se mantienen y existen muchos amigos de este lugar, son amigos silenciosos.
Se puede comprender que, a veces, cueste hacer comentarios sobre cuestiones tan complejas pero, no todos podemos ser Einstein, y, desde luego, tenemos derecho a expresar lo que pensamos sobre todo esto.
¡Animaos!
La fuerza nuclear débil nos habla de materiales que, de manera natural, emiten radiación y se desintegran. Al pensar en la desintegración me ha traído a la memoria aquellos libros de Asimov que nos explicaba cuestiones de ciencia y nos decía que existen materiales que se desintegran de manera natural y que son materiales fértiles, o que sin serlo, se pueden transformar en otros que sí lo son. Esa es, precisamente, la razón del título que nos dice que la necesidad agudiza el ingenio.
Más sobre cuerdas
Ahora creemos que la Teoría de la Relatividad General, subyace en la de Cuerdas.
En 1984, John Schwarz del Instituto Tecnológico de California y su colaborador Michael Green del Queen Mary’s Collage de Londres, demostraron que la teoría de cuerdas podía ser autoconsistente, lo que desencadenó una carrera de los físicos más jóvenes para resolver esta teoría. ¿Pero las cuerdas? Las cuerdas no parecen ser una estructura preferida por la naturaleza en el diseño de los cielos. No vemos cuerdas en el espacio exterior. De hecho no las vemos por ninguna parte. ¡A que va a resultar que, la verdadera semilla de la materia y el componente esencial del Universo, va a resultar ser, finalmente, algo tan pequeño que reside fuera de nuestro alcance?
Lo que pensaron nuestros ancestros sobre la luz, desde la antigüedad hasta…
La imagen del ojo como farol era un lugar común en tiempos pasados. La luz del sol desempeñaba un papel secundario en el misterio de la vista. El fulgor de los ojos de los gatos y su capacidad para moverse de noche convencieron a los primeros ópticos de la realidad del fuego visual. Bueno, llamamos visión a la capacidad de ver nuestro entorno por medio de la luz. En tiempos pasados le dieron un sin fín de explicaciones a esa capacidad de ver.
El sentido de la vista o visión está asegurado por un órgano receptor, el ojo; una membrana, la retina, estos reciben las impresiones luminosas y las transmite al cerebro por las vías ópticas. El ojo es un órgano par situado en la cavidad orbitaria. Está protegido por los parpados y por la secreción de la glándula lagrimal. Es movilizado por un grupo de músculos extrínsecos comandados por los nervios motores del ojo. El ojo es el observatorio avanzado del cerebro que comprende el bulbo del ojo y el nervio óptico.
La Física, como todo, evoluciona
Simplemente con echar una mirada al siglo XIX, nos podemos percatar de que, ese período fue apasionante la Ciencia y la Tecnología que comenzaron a cambiar de manera acelerada produciendo importantes cambios en nuestra Sociedad, sus usos y sus costumbres.
No es extraño encontrar textos de la época en los que, aquella sucesión imparable de inventos y de muchos descubrimientos, marcarían el desarrollo de una nueva Humanidad.
Faraday y J. C. Maxwell.
Las lecturas de la época dejan a veces traslucir sentimientos de asombro, admiración, desconcierto y, a veces, un poco de temor de todos aquellos avances que parecían sacados de una novela de ciencia ficción.
Sí, queremos mostrar episodios referidos a grandes descubrimientos que, por estas razones, llaman la atención. Claro que, si nos trasladamos mentalmente a aquellos momentos y aquella época, podremos comprender mejor, todas aquellas reacciones entonces desencadenadas que , vistas en perspectiva, son lo que sería de esperar y de una total normalidad.
¿Que sería de nuestro mundo sin las personas que aparecen en esta foto?. Sería difícil nombrar a un físico relevante del siglo XX que no aparezca en ella. Corresponde a la quinta conferencia, año 1927, promovida por el filántropo belga Ernerst Solvay. De los 29 asistentes, 17 ya habían, o lo harían poco después, ganado el premio Nobel (al menos una vez). Schrödinger, Einstein (repite en esta lista), M. Curie, Bohr, Planck, Lorentz, Heissenberg, Pauli… científicos inigualables que cambiaron el concepto del mundo, desde el vasto Universo hasta el pequeño átomo.
Aquellos episodios fueron recogidos en lecturas y manuales de Física del siglo XIX, y, lo mismo que fueron saliendo a la luz (sin orden ni concierto), serán aquí comentados. Lo cierto es que, todo aquello nos trajo consecuencias históricas, sociales y educativas.
Pocas veces la humanidad y su pensamiento han sufrido un cambio tan grande como en la primera parte del siglo XX. Tan sólo en el año 1900 se descubren el electrón, el cuanto, el gen y el inconsciente, que vendrían a revolucionar nuestra visión de la física, de los componentes de la materia, de la herencia biológica y de nuestra psique. En Física, la maravillosa construcción Newtoniana y su visión mecánica de la Realidad encontraría sus límites, dando lugar a la revolucion relativista por un lado, y a la revolución cuántica por otro. La primera cambiaría nuestro concepto del espacio y el tiempo, y la segunda traería tantos quebraderos de cabeza, que aún ahora, en el sigo XXI, se están buscando resultados derivados de la Relatividad de Einstein en sus dos versiones.
En general, el siglo XIX es el de la consolidación de la Física como disciplina autónoma. Se manifiesta en ella un afán por establecer un campo de estudio propio, separándose por un lado de la Química, y por el otro de las matemáticas, a la que ha pertenecido hasta entonces como una rama de la misma: las matemáticas mixtas(óptica, estática, astronomía.
En ese momento la Física comienza a adquirir importancia las distintas ramas del saber. Dos factores contribuyen a ello. El primero, la incorporación de nuevos conocimientos que amplían espectacularmente el horizonte de la disciplina. El segundo, el fundamental: el cambio de orientación con relación al espíritu especulativo que estuvo presente hasta bien avanzado el siglo anterior.
Pronto llegarían nuevos conceptos, nuevas teorías
De este modo, la Física asume un enfoque más experimental, al tiempo que dará paso a una utilización creciente de las matemáticas.
Drespretz, en el prólogo de su Física Experimental (1839): “La Física, en el estado á que ha llegado en la actualidad, no tiene de común más que el con la Física llamada escolástica, que los preceptos de Bacón y los ejemplos de Galileo han contribuido felizmente á desterrar de la enseñanza pública.”
La Física de orientación escolástica todavía perdura, especialmente en nuestro país, a principios del siglo XIX. marcar las diferencias, se insiste en que la nueva Física es Física Experimental que se contempla como “ciencia útil” y capaz de incidir con sus aplicaciones en la vida de las personas y en las Sociedades en general.
Aquellos tiempos eran de carruajes que comenzaron a correr sin caballos, máquinas de vapor que “aprovecha la potencia motriz del fuego” que surgieron en Inglaterra del siglo XVIII para sustituir a los animales en el bombeo del agua, cuando ésta inundaba las minas de carbón. La máquina “atmosférica” de Newcomen fue la primera, seguida por la de Watt que mejoró el diseño con un condensador para el vapor, haciéndola mucho más eficiente.
En 1827, el ingeniero francés Marc Seguir inventó la caldera tubular, que obtenía mayor provecho de la fuerza generada por el vapor. Stephenson aplicó sistema a la locomotora The Rocket, que era capaz de transportar 12.942 kilos a 24 km por hora con una pendiente del 2%.
Ninguno de aquellos avances se llevó a cabo con respaldo teórico hasta que aparecen los estudios de Carnot en 1824. En ese nace la termodinámica y a partir de ahí el progreso se dispara.
La Máquina de vapor tiene lugar preferente en los manuales de Física de la época y se describen de manera minuciosa todos y uno de los elementos que intervienen en su funcionamiento. Faltaba sin embargo, la fundamentación teórica, la cual tardaría varias décadas en ser incorporada.
A lo más, los dos únicos principios explicativos que aparecen son la “fuerza elástica del vapor” y “la caída de presión cuando el vapor se condensa”. Claro que, la máquina de vapor adoptó nuevos y más modernos diseños y, de estar fijas en sus lugares de , pasaron a poder desplazarse con la gran ventaja que ello suponía, y, hasta tal punto fue así que, aquella idea del desplazamiento, dio lugar a la llegada del Ferrocarril por una parte y de la Navegación fluvial a vapor por otra, con lo cual, aquello nos llevó en volandas hacia el futuro. Un futuro hasta hacía poco impensable.
“[…] máquinas admirables que lo mismo producen su efecto en puntos fijos, como marchando con una prodigiosa velocidad, ya sobre las barras de hierro, borrando las distancias, ó ya surcando los mares sobre unas tablas, y haciendo vecinos los dos mundos que estos mares separan. (Rodríguez, 1858, p. 320, en su manual de Física general y aplicada a la agricultura y a la industria. Madrid, Aguado (1858).”
Resulta muy curioso en la que eran presentados estos nuevos inventos y las referencias que utilizaban para ello al tratar de transmitir al lector novedades de tal magnitud:
“Igualmente se las ha aplicado á los carruajes que se hacen marchar sin caballerías para transportar cargamentos muy considerables, ó mejor para arrastrar tras de sí un número mayor o menor de carruajes ordinarios cargados de todas las mercancías, ó de otra clase de objetos. (Beudant, 1841, p. 283. Tratado Elemental de Física (3ª Edic.) Madrid, Imprenta de Arias (1841).”
Como vemos, lo era descrito en base a lo ancestral. Se percibe que comienza a producirse cambios de incalculables consecuencias, que hará que el mundo, deje de ser lo que era.
Tras haber pasado desapercibida siglos, la electricidad comienza un desarrollo fulgurante en el siglo XVIII. En ese período se establecen las leyes básicas y surgen las primeras teorías explicativas de los fenómenos conocidos. Coulomb cierra el siglo estableciendo la primera ley cuantitativa e introduciendo la electricidad en el marco de la ciencia newtoniana.
La bateria eléctrica de Volta y las primeras ciudades alumbradas
Volta apiló discos de igual tamaño de cobre y de cinc, sólo o con estaño, alternados, que llevan intercalados cada uno de ellos un paño humedecido. Esta “pila de discos” empieza y termina con discos de diferente tipo. Conectando con un alambre los discos situados en los extremos logró que fluyera un flujo eléctrico. Impregnando el paño en determinadas sales la corriente obtenida era mucho mayor.
Así, en el siglo XIX se abre con una aportación de gran trascendencia: la pila de Volta, cuyos efectos “son tan extraordinarios que sin exageración se puede decir que es el instrumento más maravilloso que ha creado la inteligencia humana” (González Chávarri, 1848). La pila amplia el campo de la electricidad incorporando todos los fenómenos relacionados con la entonces llamada “electricidad galvánica”. Poco más tarde, gracias a los trabajos de Oersted y Faraday, aparece otro dominio de inmensas posibilidades: el electromagnetismo. El descubrimiento de la conexión entre corriente eléctrica e imanes va a ser seguida de la puesta a punto de aparatos y máquinas que serán el soporte de la electricidad industrial y marcarán el tránsito hacia la Sociedad contemporánea.
La Electricidad acuña fama de ser un agente físico poderoso y, al mismo tiempo, sorprendente, vistos los fenómenos y efectos que suele protagonizar. Se presenta como capaz de hacer posible todo lo imaginable e inimaginable. Tanto es así que por ejemplo, es capaz de producir luz ¡sin utilizar fuego! Así, los manuales describen la experiencia realizada por Davy en 1801, que mediante una pila de gran de elementos hace saltar un arco de luz cegadora (arco voltaico) entre dos barras próximas de carbón.
Liebherr, en el emplazamiento británico de Sunderland, se decidió por el moderno procedimiento por arco voltaico pulsado, por lo que utiliza sistemas digitales del TransPuls Synergic 5000 de Fronius.
La luz a diferencia de las chispas se mantenían durante un cierto tiempo, pero las barras se iban consumiendo y llegaba un momento en que cesaba el fenómeno. Con base a experiencia se construyeron aparatos destinados a la iluminación, provistos de un complicado sistema que mantenía las distancias de las barras. El arco estaba protegido de las corrientes de aire por un tubo de vidrio.
Otro inconveniente era la duración muy limitada de pilas y baterías, pero a partir de los años 1860 comenzaron a estar operativas las dinamos y problema quedó solucionado.
No sería justo hablar de la luz sin nombrar a N. Tesla
Poco más tarde, 1880 y gracias a que el espabilado Edison se apropió de las ideas de Tesla, surgió y se impulsó la bombilla de incandescencia, dispositivo durable y de bajo coste de producir luz mediante la corriente. Ha sido el sistema que hemos conocido hasta nuestros días.
Podríamos seguir hasta llegar a lo que hoy es la Fisica, sin embargo, ni el sitio es tan extenso ni el tiempo lo permite.
emilio silvera
Ene
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Nuestra vecindad galáctica más cercana
por Emilio Silvera ~ Clasificado en La vecindad galáctica ~ Comments (4)
Nuestra vecina galáctica la Pequeña Nube de Magallanes
Hoy dejaré una pincelada de la preciosa Galaxia Irregular que es la más pequeña de las dos que tienen el mismo nombre y que acompañan a nuestra Galaxia, La Vía Láctea; es también conocida como Nubecula Minor. Tiene unos 9 ooo años-luz de longitud y se encuentra a 190 000 años-luz, visible a simple vista como una mancha brumosa de unos 3º en Tucana. Su masa visible es menor que el 25 de nuestra Galaxia, y contiene relativamente más gas y menos polvo que la Gran Nube de Magallanes, aunque menos cúmulos y Nebulosas. Su estructura puede estar alargada en la dirección de la Tierra.
El cúmulo globular de estrellas 47 Tucanae. Maravillas como esta están presentes en la pequeña Nube de Magallanes. Este brillante cúmulo de estrellas es 47 Tucanae (NGC 104), en una imagen captada por el telescopio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) de ESO, instalado en el Observatorio Paranal, en Chile. Este cúmulo se encuentra a unos 15.000 años luz de nosotros y contiene millones de estrellas, algunas de las cuales son bastante inusuales y exóticas. Esta imagen fue captada como parte del sondeo “Magellanic Cloud” de VISTA, un proyecto que sondea la región de las Nubes de Magallanes, dos pequeñas galaxias muy cercanas a nuestra Vía Láctea.
NGC 346 en la Pequeña Nube de Magallenes. Entre los cúmulos de SMC y la nebulosa NGC 346 hay una región de formación de estrellas de unos 200 años luz -fotografía arriba-, por el telescopio espacial Hubble. Explorando esta Nebulosa, los astrónomos han identificado una población de estrellas embrionarias concatenadas a través de las sombrías, entrelazadas franjas de polvo, que se ven aquí, a la derecha.
Gran Nube de magallanes
Al igual que la Gran Nube de Magallanes, la pequeña que hoy nos visita, presenta evidencia de una etapa de formación de estrellas en su historia remota, seguida de un tiempo sin ninguna actividad, y luego otra etapa de formación de estrellas más recientes. Las estrellas y la materia interestelar tienen una abundancia de elementos pesados menor (entre un cuarto y un décimo) que las estrellas de las regiones vecinas al Sol de la Galaxia.
En este cúmulo estelar llamado NGC 602, cerca de la Pequeña Nube de Magallanes, millones de estrellas jóvenes emiten radiación y energía en forma de ondas que erosionan el material que las rodea creando formaciones visualmente interesantes. El tamaño de lo que se ve en la foto abarca 200 años luz de lado a lado. Foto: NASA / Hubble ST.
“NGC 602 es un grupo joven, brillante abierto de estrellas situadas en la Nube Menor de Magallanes (SMC), una galaxia satélite de la Vía Láctea. Ondas de radiación y el choque de las estrellas han apartó mucho del encendedor de gas circundante y el polvo que componen la nebulosa conocida como N90, y esto a su vez ha dado lugar a la formación de nuevas estrellas en las crestas (o “trompas de elefante”) de la nebulosa. Estos jóvenes, incluso pre-principales estrellas de la secuencia siguen envueltos en polvo, pero son visibles para el Telescopio Espacial Spitzer en longitudes de onda infrarrojas. [5] El grupo es de particular interés ya que se encuentra en el ala del SMC que conduce al Puente de Magallanes . Por lo tanto, mientras que sus propiedades químicas deben ser similares a las del resto de la galaxia, está relativamente aislado y tan fácil de estudiar. Un número de otras galaxias más distantes también aparecen en el fondo de las imágenes del Hubble de NGC 602″
La Gran Nube de Magallanes
La pequeña nube de Magallanes
Cerca de la imponente franja de la Vía Láctea vista desde el hemisferio Sur, las dos Nubes de Magallanes parecen fragmentos desprendidos de nuestra galaxia. Hasta hace poco los astrónomos creían que siempre habían orbitado en torno a la Vía Láctea más o menos a la misma distancia, al igual que las otras galaxias satélites menores, atrapadas en el campo gravitatorio de la Vía Láctea. Pero nuevos datos parecen indicar que han pasado gran parte de su existencia bastante más lejos y que actualmente están experimentando una inusual cercanía con nuestra galaxia. De ser así, estaríamos siendo testigos del inicio de un pas de trois intergaláctico, una danza que puede alterar la compostura de las galaxias y crear miles de millones de estrellas y planetas nuevos, y también catapultar otros hacia fuera, para perderse en las profundidades del espacio intergaláctico.
Los astrónomos que usan los datos del Hubble de la NASA, el Telescopio Espacial ha detectado dos cúmulos de estrellas masivas que pueden estar en las primeras etapas de la fusión. Los racimos son de 170.000 años luz de distancia en la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia satélite de nuestra Vía Láctea. Lo que al principio se pensaba que era solo grupo, en el centro de la enorme región de formación estelar 30 Doradus (también conocida como la Nebulosa de la Tarántula) se ha encontrado que un compuesto de dos grupos que difieren en la edad de aproximadamente un millón de años.
Las dos Galaxias Irregulares que son satélites de la Vía Láctea, y, cuyo destino futuro es fundirse con nuestra Galaxia, son fácilmente distinguibles a simple vista en el hemisferio Sur como parters separadas de la Vía Láctea. Se llaman así en honor del explorador portugués Fernando Magallanes (1480-1521), quien las descubrió durante su viaje alrededor del mundo. Se cree que ambas nubes orbitan en torno a nuestra Galaxia en un plano casi perpendicular a su disco, y que, como he dicho antes, finalmente caeran en espiral hacia ésta.
Los modernos Telescopios de la clase de 8-10 m permiten el estudio espectroscópico de las estrellas masivas que, de manera abundante, están presentes en ésta pequeña galaxia que, no por pequeña, deja de exhibir orgullosa una riqueza inmensa de materiales y nuevas estrellas de incríble fulgor y belleza.
Otra de las propiedades de esta pequeña galaxia es su elevada metalicidad que la hace rica en elementos complejos muy necesarios para la biología-química de la vida. La población de estrellas masivas aquí es abundante y nos habla de un futuro plagado de explosiones supernovas que sembraran el espacio circundante de materiales para nuevas estrellas y mundos. Las estrellas variables Azul Luminosa (LBV) no son aquí extrañas en esta galaxia que, no por pequeña es menos importante en nuestro Grupo Local.
Una curiosidad hallada en esta Galaxia es que se ha encontrado una estrella de luminosidad tan Alta que se sitúa por encima del limite de estabilidad conocido como limite de Eddintong (donde la presión de radiación iguala la Gravedad), y constituye por tanto un reto a la teoría. Ya sabeis que, estrellas masivas superiores a 120 masas solares, según la teoría no son posibles, ya que, serían destruidas por su propia radiación.
El cúmulo central de muchas galaxias (así pasa en la nuestra) contiene un gran número de estrellas masivas, por tanto jóvenes, formadas cerca del Agujero Negro Supermasivo que está, generalmente, en el centro de las grandes galaxias, y, cómo puede haber un episodio tal de formación de estrellas masivas en las cercanías de un Agujero Negro, es todavía una incognita. Más incognita puede resultar que, en una Galaxia pequeña como la de Magallanes, surjan estrellas masivas con tante intensidad y fuerza. En la Imagen de arriba podemos contemplar la exuberancia insultante de las azuladas estrellas OB con su inusitada fuerza de radiación ultravioleta que ioniza toda la región enmarcándola en un cuadro de suaves formas y colores que nos hace soñar.
La Pequeña Nube de Magallanes es un rico Laboratorio situado en el Espacio Interestelar que ha servido para que la Física asociada al desarrollo y evolución de Supervientos galácticos sean de una gran trascendencia para entender la formación y evolución de las galaxias. Allí, hemos podido saber que, brotes estelares violentos -mucho más de lo que podemos ver ahora- fueron muy frecuentes en el Universo en épocas pasadas. Sin embargo, y a pesar de su trascendencia, no conocemos en detalle la génesis de un starburst nuclear y tampoco su evolución.
Con todo esto quiero significar que, siendo muchos los avances logrados en el estudio de las galaxias y de las estrellas que allí se forman y nacen, aún nos queda un largo camino para el estudio y la observación, y, desde luego, este que hoy tenemos con nosotros, La Pequeña Nube de Magallanes, es un lugar privilegiado para que, con buenos aparatos, podamos avanzar en el saber del Universo.
Claro que existen otras galaxias más espectaculares que, como la que vemos arriba -comparable a la Vía Láctea-, aunque al verla nos pueda parece que esté aquí al lado, en realidad, esta galaxia espiral típica, conocida como Messier 66, se encuentra a más de 36 millones de años luz. Su tamaño es tan inmenso que es difícil de imaginar: 96.000 años luz de lado a lado, lo cual quiere decir que ese es el tiempo que se tardaría en cruzarla viajando a la velocidad de la luz: 300.000 kilómetros por segundo. Foto: NASA, ESA y el Hubble Heritage Team (STScI/AURA).
Hoy nos quedamos con las dos pequeñas galaxias: La Pequeña y la Gran Nube de Magallanes que, relativamente cercanas a nuestra Galaxia, parece que finalmente se unirán para formar un sólo conjunto mayor y, en el evento, se produciran cambios espectaculares que a todos nos gustaría ver… ¡Acierta distancia de seguridad!
El Universo amigos, siempre será, para nosotros, ¡Una maravilla!
emilio silvera
Ene
7
Mirando hacia atrás en el tiempo
por Emilio Silvera ~ Clasificado en El pasado ~ Comments (12)
Los orígenes del saber de la Humanidad están dispersos a lo largo y a lo ancho del mundo y también del tiempo. Civilizaciones pérdidas que poblaron nuestro planeta hace miles de años, dejaron algunas muestras de su grandeza que, muchos siglos después han sido desenterradas y estudiadas.
Hace ya muchos siglos que existieron ciudades modernas donde floreció la cultura, las artes, las letras, la medicina, las matemáticas y la astronomía. Hombres del pasado, pensadores de ingenio y visión futurista, pusieron los cimientos de lo que hoy llamamos el saber, el conocimiento de las cuestiones del mundo, de la Naturaleza y del Universo mismo.
Todo ello fue posible gracias a hechos dispersos y a la diversidad de pensamiento de los seres humanos, siempre curiosos y deseosos de saber, y, aquí, en este breve comentario, están recogidos algunos rumores del saber del mundo.
Está claro, al menos para mí, que sabiendo lo poco que sé sobre el Universo, sobre su final, que aunque a lo grande, es el mismo final que lo será para todo y para todos, al tomar las decisiones cotidianas que forman mi vida, de alguna manera, las tomo de forma diferente. Está claro para mí que, el Universo, además de materia, es espíritu, y algo flota en el cosmos que, aunque invisible, influye en todos nosotros.
Pero, echemos una mirada hacia atrás en el tiempo y observemos algunos hechos y personajes:
Pitágoras de Samos. 569 a.C. (Samos) 475 a.C. (Tarento).
Pitágoras era hijo de un comerciante griego, por lo que viajó mucho de niño, acompañando a su padre. No se conocen muchos detalles de su infancia, pero es seguro que recibió buena educación. En Mileto, Tales y Anaximandro lo introdujeron en el mundo de las Matemáticas y le recomendaron ir a Egipto para profundizar en su estudio, lo que hizo en el 535 a.C. Estudió en el templo de Dióspolis.
Allí fue hecho prisionero hacia el 525 a.C. y llevado a Babilonia, de donde regresaría a Samos hacia el 520 a.C. Al regreso, fundó una escuela que llamó El Semicírculo. Al cabo de dos años se trasladó a Crotona, en el sur de Italia, donde fundó una escuela filosófica y religiosa que tuvo muchos seguidores.
Las enseñanzas principales decían que la realidad era matemática y que el estudio puede llevar a la purificación espiritual y la unión con lo divino.
Creían que todo lo que existe son números y todas las relaciones podían reducirse a relaciones numéricas. Además, atribuían a cada número una propia personalidad (masculina o femenina, perfecta o incompleta, bella o fea).
Por ejemplo, el 10 era el número perfecto, pues contenía en sí mismo los cuatro primeros enteros (1+2+3+4=10).
La escuela exigía a sus miembros estricta lealtad y secretismo por lo que los conocimientos en Matemáticas producidos por ellos eran siempre atribuidos a Pitágoras, y no podemos saber qué descubrió él personalmente y qué se le atribuyó. Sin ir más lejos, el conocido teorema de Pitágoras no lo descubrió él, sino que ya era conocido por los babilonios mil años antes, aunque puede que él fuese el primero en demostrarlo.
El objeto de estudio de esta escuela no eran las Matemáticas tal como las pensamos hoy, sino desde una perspectiva más filosófica. Se preocupaban de los principios en que se basan las Matemáticas, el significado de los conceptos número o círculo, así como qué ha de entenderse por demostración (de un teorema por ejemplo).
Son varios los teoremas debidos a Pitágoras o, más genéricamente, a los pitagóricos: el que afirma que la suma de los ángulos de un triángulo es igual a dos ángulos rectos, o el teorema de Pitágoras, esto es, que un triángulo rectángulo, al cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos.
También descubrieron los números irracionales -que no se pueden expresar como el cociente de dos enteros- y los cinco sólidos regulares: el tetraedro, el hexaedro o cubo, el octaedro, el dodecaedro y el icosaedro.
Aunque Pitágoras es uno de los matemáticos griegos más conocidos, a mí, no se porqué, me gusta más Euclides. Claro que, a cada acontecimiento o a cada personaje, hay que valorarlo dentro del contexto de su obra en su época, en su “tiempo”.
El lenguaje, las matemáticas, la escritura,… son las cosas que nos hicieron distintos, partiendo siempre de la base de que teníamos los sentidos y la mente que requerían aquellos logros que nos separaron de los demás animales.
Los vestigios del lenguaje
La lengua o el lenguaje, cuyos comienzos se limitan a sonidos guturales y sin sentido de aquellos primeros homínidos que, caminando ya erguidos, vivían más o menos en comunidad y, ello, les llevó, a inventarse un sistema arbitrario de signos que los miembros de una comunidad establecían por convención, con el fin de comunicarse, así fueron los principios del lenguaje que, en cada caso, en cada lugar, está relacionado con la psicología y antropología específica de los distintos pueblos, lo que llevó a que el lenguaje, tomado en su conjunto, sea multiforme y heteróclito, y conectado con lo físico-fisiológico-psíquico y dentro de un dominio individual y a la vez social.
El lenguaje hablado se quiso expresar mediante escritura, y, el comienzo, fueron dibujos, signos, jeroglíficos, etc., hasta alcanzar un alto nivel mediante las reglas inventadas para la escritura.
La importancia del lenguaje y la escritura para la humanidad no está bien valorada, pocos piensan en lo importante que fue el hecho ocurrido hace ya muchos miles de años, cuando aquel ser primitivo, pintó un animal en la pared de su cueva, allí, en aquel lugar, se dio el primer paso.
Mediante un conjunto de sonidos articulados podemos manifestar lo que pensamos y comunicarnos con los demás y, cada pueblo, tiene su propio lenguaje. Este hecho, el de distintas lenguas para cada región del mundo, expresa en realidad nuestro retraso en la evolución del lenguaje, cuyo futuro irreversible es el de una lengua común para todos que, de momento, sólo está conseguida en el ámbito de las matemáticas, un lenguaje mas avanzado y perfecto que el hablado y el escrito. Los números pueden seguir hablando cuando se acaban las palabras.
¿Qué sería de la Física sin las matemáticas? ¿Cómo se podrían explicar algunas cuestiones tan complejas que, las palabras, resultan insuficientes para expresarlas en toda su grandeza?
Antes os hacía un resumen de la vida y obra de Pitágoras y lo comparaba con Euclides, matemático griego de principios del siglo III a.de C. que, vivió en Alejandría (Egipto) durante el reinado del faraón helenista Tolomeo I Soler (325-283 a.C.) quien le encargó modernizar la geometría existente y dio lugar al trabajo que lleva por nombre: Los Elementos, compuesto de trece volúmenes.
En mi libreta sobre personajes, incluí a Euclides y dejé una larga reseña de sus logros pero, decir Euclides es como decir Geometría. Su Geometría prevaleció durante 2.000 años, hasta que llego Riemann.
De Georg Friedrich Bernard RIEMANN, también he hablado extensamente en bastantes de mis trabajos. La contribución de Riemann a las matemáticas es impagable, profesor en Gotinga donde se doctoró en 1.851 habiendo sido alumno de Dirichlet y Jacobi, Riemann, sin duda alguna, fue uno de los matemáticos más geniales del siglo XIX. Durante su corta carrera (murió de tuberculosis a los 39 años) hizo avanzar casí todos los campos, especialmente:
- El Análisis.
- La Teoría de números,
- La Geometría, y la
- Topología.
Riemann inventó una forma nueva de integración (la integral de Riemann) y aplicó la Geometría al cálculo de funciones de variables complejas, lo que le condujo al principio o concepto de superficie de Riemann y le ganó las alabanzas de Gauss.
También realizó importantes contribuciones a las ecuaciones diferenciales en derivados parciales, especialmente en su aplicación de la Física, e introdujo la función zeta de Riemann, que se utiliza en el estudio de los números primos.
Su logro principal fue la Geometría elíptica no euclidiana, que prescinde del quinto postulado de Euclides y lo sustituye por otro que afirma que por un punto exterior a una recta no pasa ninguna paralela a ella. En la famosa conferencia inaugural de Riemann en la que presentó su geometría, quedó sentado y reconocido por todos el enorme valor de las formas no euclidianas. Su geometría elípticas y de los espacios curvos, encontraría una insospechada aplicación, 60 años más tarde, en la Teoría de la Relatividad General de Einstein.
La mente humana, en el campo de las matemáticas ha conseguido avances asombrosos. Así sobre la marcha, me viene a la memoria numerosos descubrimientos en el campo del cálculo, y, como una muestra, se me ocurre lo que se conoce como: relación de Euler, una de las más importantes de las Matemáticas, que se expresa
Esta relación liga las cuatro constantes fundamentales de las Matemáticas: la de la aritmética (el 1), la de la Geometría (p), la del cálculo (el número e) y la del álgebra de números imaginarios (i; la raíz cuadrada de menos 1).
Euler desarrolló el cálculo de números complejos, demostrando que tiene infinitos logaritmos. También estudió las sumas de las series, introdujo los símbolos actuales para e, p y la unidad imaginaria, así como la notación f(x) para las funciones y la letra griega sigma mayúscula (å) para la suma de una serie. También le debemos la constante de Euler y la función gamma de Euler. En Geometría desarrolló la Geometría analítica y la Trigonometría.
Resolvió el problema de los puentes de Königsberg (demostrar que era imposible pasar por los siete puentes sin cruzar uno de ellos dos veces) y con ello creó la teoría de Grafos. Estudió los poliedros simples y descubrió la igualdad fundamental caras+vértices=aristas+z.
Euler aplicó el cálculo a la Mecánica y la Astronomía.
Leonardo Euler (Leonhard), nació en Basilea en 1.707 y murió en San Petersburgo, en 1.783. Un matemático suizo al que, igual que a Riemann, debemos mucho.
Otro matemático por el que siento una profunda admiración es por Srinivasa RAMANUJAN (Erode, 1.887-Kumbakonam, 1920.) Matemático indio que, desde una oscura oficina en el puerto de Madrás (donde se ganaba la vida), su amor por las matemáticas para las que demostró tener un don natural, demostrando tener conocimientos asombrosos, casi todos obtenidos de forma autodidacta, llamó la atención del matemático inglés Godfreny Hardy, quien tras leer una carta de Ramanujan, le consiguió una beca en Madrás y otra en Cambridge.
En 1.914 viajo a Inglaterra, donde vivió cinco años. Ramanujan era un genio de las matemáticas. Hizo avanzar la Teoría de Números, las fracciones continuas y el cálculo de series divergentes, y dedujo por sí mismo casi todos los avances del siglo XIX, como las series de Riemann y las integrales elípticas. Se interesó mucho por el número p. Construyo una serie cuya suma está relacionada con él, y desarrolló algoritmos que han permitido obtenerlo con millones de cifras exactas.
En 1.917, fue nombrado miembro de la Royal Society de Londres.
Después de su muerte, aparecieron los que llamaron Los cuadernos perdidos de Ramanujan, cuyo contenido y funciones modulares aún están siendo estudiados por expertos matemáticos.
Cuando aparecieron las libretas, los expertos encargados de revisarlas, comentaron: “Aquí está el trabajo que Ramanujan ha realizado, el último año de su vida mientras se estaba muriendo, y, sólo es comparable, al trabajo que varios de los mejores matemáticos podrían haber realizado durante toda sus vidas”.
¡Valiente personaje, Ramanujan!
¿Cómo he llegado hasta aquí? ¡No tengo ni idea!
La verdad es que, he comenzado éste trabajo sin tener una idea predeterminada de lo que trataría, me he dejado llevar, y de plasmar unos sueltos y curiosidades (por llamarlos de alguna manera), me he metido en éste monólogo de matemáticos y sobre el lenguaje que, en realidad, están ordenados por mi parte libre de la mente que, sin yo saberlo, dirige mi pluma sobre los temas que allí están rondando.
No han sido nombrados eminentes personajes de las matemáticas, como por ejemplo, Newton, ya que, como he dicho antes, no es ese el objeto de este trabajo que, según parece, girará y tratará de temas diversos y dispersos que, en mi cabeza, aparezcan sin más.
Creo que el conocimiento evoluciona por sí mismo, es imparable, avanza junto con el tiempo que siempre está presente en todo. Las cosas hoy son de una manera y, mañana, lo serán de otra, nada se queda impasible, todo cambia, y, los conocimientos, no son una excepción, su cambio es progresivo y exponencial.
Estamos tratando de dominar la fusión para obtener energía, enviando misiones espaciales a otros mundos del Sistema Solar e, incluso, más allá, construimos aceleradores de partículas de avanzada tecnología y, sin embargo, si miramos atrás podemos quedar sorprendidos de lo que hicimos.
Si estudiamos las creencias y prácticas de las religiones antiguas, el sacrificio, tanto de animales como de humanos e, incluso, de reyes, es sin duda lo más asombroso desde mi punto de vista, denota hasta que punto, aquellos cerebros, eran aún irracionales.
La mitología fija en Knossos la residencia del rey Minos que mandó a Dédalo construir el laberinto donde se encerraba al Minotauro, un ser monstruoso, mitad hombre y mitad toro, que se alimentaba de carne humana. Cada nueve años, a fin de apaciguarlo, Minos le ofrecía a la bestia siete mujeres y siete varones jóvenes que tenía que proporcionar Atenas como tributo.
En 1.900, sir Arthur Evans, descubrió en Creta unas ruinas que, más tarde, se pudo saber pertenecerían al complejo de knossos que se remonta al año 2.000 a.de C., era el principal centro de la civilización minoica, adoradora del toro, y, en 1.975, el Arqueólogo británico Peter Warren, excavó un pequeño edificio de aquel conjunto. El edificio desenterrado por Warren había sido víctima de algún terremoto, lo que hacía más difícil, “leer” sus vestigios.
A pesar de las dificultades, encontraron huesos de cuatro niños menores de doce años que, según todas las señales encontrados, habían sido sacrificados.
Cuando examinamos los orígenes de la religión y creencias en las pinturas de las cuevas y las figurillas de Venus del Paleolítico y, luego, en el culto a la Gran Diosa y el Toro, o se encuentran huellas de sacrificio. Sin embargo, para la época en que surgen las primeras grandes civilizaciones, en Sumeria, Egipto, Mohenjo-Daro y China, la práctica de sacrificios estaba muy difundida y se ha demostrado muy duradera. En algunas partes de la India los sacrificios Humanos* fueron abolidos en el siglo XIX. El sacrificio se originó en una época en la que el hombre veía todo lo que rodeaba (incluso las rocas, los ríos y las montañas) como una forma de vida. Quizá más importante todavía es el hecho de que el sacrificio se remonte a una era en la que los ritmos del mundo se observaban pero no se comprendían. La noción misma de la periodicidad, algo mágico para ellos, fue lo que sirvió como base para la religión, que trataba a estos patrones naturales como expresión de fuerzas misteriosas.
Es interesante estudiar las distintas tendencias religiosas y del pensamiento. Zaratustra por ejemplo, fue el origen de la invención de la moralidad. Zaratustra imaginó tres tipos de alma: el urbany (la parte del individuo que sobre vive a la muerte corporal), el fravashi (que vive en la tierra desde el momento de su muerte), y, el daena (la conciencia). En cualquier caso, es muy probable que el zoroastrismo haya sido el conjunto de ideas fundamental a partir del cual tomaron forma las principales religiones del mundo que conocemos hoy.
La sociedad a la cual Zaratrustera expuso sus ideas era un pueblo que veneraba el fuego y rendía culto a los dioses ancestrales de la tierra y el cielo, así como a una multitud de daevas, espíritus y demonios. Quienes practicaban el zoroastrismo creían que Zaratustra había recibido una revelación directa del único dios verdadero, Ahura Mazda.
Ahura Mazda fue el padre de dos gemelos, Spenta Mainyu, el Buen Espiritu, y Angra Mainyu, el Espiritu Destructivo. Estos gemelos eligieron, respectivamente, el Asha, la justicia, y el Drug, el engaño.
Zaratustra se refirió a sí mismo en diversas ocasiones como un “salvador” y ello contribuyó a dar forma a su idea del cielo y del alma. En aquella época se creía que sólo los sacerdotes y los aristócratas tenían almas inmortales para poder ir al cielo, el resto, eran enviados al infierno.
Zaratustra, muy listo él, sabía que sacerdotes y aristócratas eran muy pocos, así que desafió todas aquellas ideas y prometió el cielo para todos, prohibió el sacrificio y el culto sacerdotal del haoma, que quizá haya sido una planta alucinógena relacionada con el soma que mencionan las escrituras hindúes, y posiblemente cannabis que, según todos los indicios, también consumía el mismo Zaratustra.
Buda no era un dios y tampoco fue en realidad un profeta. Pero la forma de vida que defendió fue consecuencia de su descontento frente al desarrollo de una nueva clase mercantil en las ciudades, caracterizada por el materialismo y la codicia (¡si viniera ahora!), y también frente al clero local, con su obsesión por los sacrificios y la tradición. Su respuesta a todo ello fue pedir a los hombres:
Que miraran en su interior en búsqueda de un propósito más alto en la vida.
Siddharta Gautama era, según se cuenta, un pesimista, inclinado por instinto a mirar siempre los aspectos más lúgubres de la existencia. La vida de Siddharta Gautama, el buda, no está bien documentada como la de los profetas israelitas, se escribieron biografías, pero la más antigua fue redactada en el siglo III d.C., y aunque se basaba en un relato anterior, escrito cien años después de su muerte en 483 a.C., ese texto se ha perdido.
De todas maneras, parece ser que Gautama tenía veintinueve años cuando, 530 a.C., repentinamente abandonó a su esposa, a su hijo y a su acomodada familia y emprendió un viaje en búsqueda de iluminación. Había apodado a su hijo RAHULA, lo que significa “grilletes”, lo que es una muestra inequívoca de que Gautama se sentía atado a una forma de vida que le parecía aborrecible. Anhelaba una vida más espiritual y pura, así que, como muchos hombres santos de la época, dio la espalda a la familia y posesiones, se puso el vestido amarillo de un itinerante y vivió mendigando.
Bueno, hay gente para todo……, que puedo decir.
Buda “creía” en la idea de que la realidad última está más allá de los dioses. Él creía que toda la vida era dukkha, sufrimientos, cambio constante, y que el drama, “la verdad sobre la vida recta”, lo llevaba al nirvana, la última realidad, la liberación del dolor. Los dioses, según comprendió Buda, no estaban presentes en este mundo. El estado de nirvana era natural para la humanidad, solo se necesitaba saber como mirar. Gautama afirmaba que no había “inventado” este acercamiento, sino que lo había “descubierto”, y que, por tanto, otras personas también podían hacerlo mirando en su interior.
Socrates, un gran pensador en la Historia de la Humanidad
Hay personajes de la Historia de la Humanidad que, con sus comportamientos y formas de vida, han marcado un camino a seguir para muchos y, ello, qué duda nos puede caber, también, de alguna manera, cambió el rumbo de la Humanidad. Ya conocemos los pensamientos dejados por los clásicos: Sócrates, Platon, Tales, Aristóteles y tantos otros hasta que llegó Cristo.
También Mahoma, por méritos propios, tiene su lugar importante en esa Historia.
Mi creencia particular sobre religiones, es más la de una atento observador del comportamiento humano que, la de un creyente, y, estimo que, muchos espabilados, han montado un tinglado enorme sobre las ideas de hombres buenos pero, sin creer en ellas. Sólo hay que echar un vistazo a la Historia.
emilio silvera
Ene
7
El paso del Tiempo lo cambia todo
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Entropía ~ Comments (0)
¿Está degradándose el universo?
Considerado como un sistema cerrado, el Universo como todo lo que existe, está sometido a la Entropía que deteriora ese sistema que cada vez tendrá un desorden mayor. Los elementos serán cada vez más complejos y las galaxias, con el paso del Tiempo crearán menos estrellas y menos mundos.
Pensemos en un reloj. Los relojes funcionan gracias a una concentración de energía en su resorte o en su batería. A medida que el resorte se destensa o la reacción química de la batería avanza, se establece un flujo de energía desde el punto de alta concentración al de baja concentración, y como resultado de este flujo anda el reloj. Cuando el resorte se ha destensado por completo o la batería ha finalizado su reacción química, el nivel de energía es uniforme en todo el reloj, no hay ya flujo de energía y la maquinaria se para. Podríamos decir que el reloj se ha “degradado”. Por analogía, decimos que el universo se “degradará” cuando toda la energía se haya igualado.
Si es cierto el segundo principio de la termodinámica, todas las concentraciones de energía en todos los lugares del universo se están igualando, y en ese sentido el universo se está degradando. La entropía alcanzará un máximo cuando la energía del universo esté perfectamente igualada; a partir de entonces no ocurrirá nada porque, aunque la energía seguirá allí, no habrá ya ningún flujo que haga que las cosas ocurran.
La situación parece deprimente (si el segundo principio es cierto), pero no es para alarmarse ahora, ya que el proceso tardará billones de años en llegar a su final y el universo, tal como hoy existe, no sólo sobrevivirá a nuestro tiempo, sino que con toda probabilidad también a la humanidad misma.
El paso del Tiempo permite que la Entropía haga su trabajo, aumente y todo se deteriore.
De todo esto podemos obtener una consecuencia clara y precisa; de acuerdo con el segundo principio de la termodinámica, la entropía del universo está en constante aumento, es decir, la energía que contiene tiende a igualarse en todas partes. Así que, como cualquier proceso que iguala las concentraciones de energía está aumentando el desorden en el sistema, nuestro universo cada vez tiene un mayor desorden con los movimientos aleatorios libres de las partículas que lo componen, cuyo comportamiento no es más que una especie de medida del desorden que en el universo se produce de manera continuada.
La entropía está presente en la vida cotidiana: objetos que se descolocan, cosas que se desordenan, vestidos que se ensucian, un vaso que se cae y se rompe, los muebles que se llenan de polvo, el suelo que recoge las marcas de los pies que lo pisan, todo eso es entropía y, para arreglarla, tenemos que disponer bien las cosas, recoger los objetos caídos, lavar la ropa y limpiar el suelo o quitar el polvo, con lo cual, la entropía continúa estando presente en el esfuerzo que todo ello conlleva y deteriora la lavadora, la aspiradora y nos causa a nosotros por el esfuerzo realizado (deterioro-entropía).
La entropía está ineludiblemente unida al tiempo, ambos caminan juntos. En procesos elementales en los que intervienen pocos objetos es imposible saber si el tiempo marcha hacia adelante o hacia atrás. Las leyes de la naturaleza se cumplen igual en ambos casos. Y lo mismo ocurre con las partículas subatómica, con las estrellas, las galaxias y todo lo que existe.
Un electrón curvándose en determinada dirección con el tiempo marchando hacia delante podría ser igualmente un positrón curvándose en la misma dirección, pero con el tiempo marchando hacia atrás. Si sólo consideramos esa partícula, es imposible determinar cuál de las dos posibilidades es la correcta.
En aquellos procesos elementales en que no se puede decir en que dirección marcha el tiempo, no hay cambio de entropía (o es tan pequeña la variación que podríamos ignorarla). Pero en los procesos corrientes, en las que intervienen muchas partículas, la entropía siempre aumenta. Que es lo mismo que decir que el desorden siempre aumenta.
El agua siempre salpica hacia arriba
Se puede demostrar que todas estas cosas, y en general, todo cuanto ocurre normalmente en derredor nuestro, lleva consigo un aumento de entropía. Estamos acostumbrados a ver que la entropía aumenta y aceptamos ese momento como señal de que todo se desarrolla normalmente y de que nos movemos hacia delante en el tiempo. Si de pronto viésemos que la entropía disminuye, la única manera de explicarlo sería suponer que nos estamos moviendo hacia atrás en el tiempo: las salpicaduras de agua se juntan y el saltador saliendo del agua asciende al trampolín, los trozos del jarrón se juntan y ascienden hasta colocarse encima del mueble y las hojas desperdigadas por el suelo suben hacia el árbol y se vuelven a pegar en las ramas. Todas estas cosas muestran una disminución de la entropía, y sabemos que esto está tan fuera del orden de las cosas que la película no tiene más remedio que estar marchando al revés.
En efecto, las cosas toman un giro extraño cuando el tiempo se invierte, que el verlo nos hace reír.
Por eso la entropía se denomina a veces “la flecha del Tiempo”, porque su constante aumento marca lo que nosotros consideramos el “avance del tiempo”.
Todo esto me lleva a pensar que, si finalmente el universo en el que estamos es un universo con la densidad crítica necesaria para el universo curvo y cerrado que finaliza en un Big Crunch, en el que las galaxias se frenaran hasta parar por completo y comenzaran de nuevo a desandar el camino hacia atrás, ¿no es eso volver atrás en la flecha del tiempo y reparar la entropía?
Como la posibilidad del Big Crunch es bastante grande, no estaría de más estudiar los efectos que se producirían. ¿Se formarán estrellas que explotaron en supernovas? ¿Veríamos resurgir cosas que el tiempo y la entropía hicieron desaparecer?
Según esta teoría podría ser posible que cosas extrañas llegaran a ocurrir si el proceso del universo, siempre en expansión, caminando hacia delante en el tiempo, de pronto se invirtiera y comenzará una andadura hacia atrás, al pasado, caminando al revés al invertirse la flecha del Tiempo.
emilio silvera