La importancia del Hidrógeno

En el corazón de las estrellas a 15 millones de grados se produce la transición de fase de convertir el hidrógeno en Helio. Así lleva el Sol 4.500 millones de años quemando hidrógeno a razón de 700 millones de toneladas cada segundo y sólo dos mil millonésima de dicha cantidad llega a la Tierra en forma de luz y calor para hacer posible la fotosíntesis y que los seres sintéticos sean la base de la cadena trófica.

Resulta que, el combustible nuclear de las estrellas es el Hidrógeno que mediante su fusión hace posible que genere tal enormidad de energía.  Así lleva el Sol unos 4.500 millones de años, y se espera que, al menos durante un período similar, nos esté regalando su luz y su calor.

Pero ¿tenemos Hidrógeno en el planeta Tierra para tal empresa?

La verdad es que sí. La fuente de suministro de Hidrógeno con la que podemos contar, es prácticamente inagotable…

¡El agua de los mares y de los Océanos que cubren la mayor parte del planeta!

Todos sabemos que el hidrógeno es el elemento más ligero y abundante del Universo.  Está presente en el agua y en todos los compuestos orgánicos.  Químicamente, el hidrógeno reacciona con la mayoría de los elementos.  Fue descubierto por Henry Cavendisch en 1.776. El hidrógeno  se utiliza en muchos procesos industriales, como la reducción de óxidos minerales el refinado del petróleo, la producción, de hidrocarburos a partir de carbón y la hidrogenación de los aceites vegetales y, actualmente, es un candidato muy firme para su uso potencial en la economía de los combustibles de hidrógeno en la que se usan fuentes primarias  distintas a las energías derivadas de combustibles fósiles (por ejemplo, energía nuclear, solar o geotérmica) para producir electricidad, que se emplea en la electrolisis del agua.  El hidrógeno formado se almacena como hidrógeno líquido o como hidruros de metal.

Bueno tanta palabrería y explicaciones solo tiene por objeto hacer notar la enorme importancia del Hidrógeno.  Es la materia prima del Universo, sin él no habría estrellas, no existiría el agua y, lógicamente, tampoco nosotros podríamos estar aquí sin hidrógeno.

Cuándo dos moléculas de Hidrógeno se junta con una de Oxígeno (H₂O), tenemos el preciado líquido que llamamos agua y sin el cual la vida no sería posible.

Así las cosas, parece lógico pensar que, conforme a todo lo antes dicho, los seres humanos, deberán fijarse en los procesos naturales (en este caso el Sol y su producción de energía), y, teniendo como tiene a su disposición la materia prima (el Hidrógeno de los océanos), procurar investigar y construir las máquinas que sean necesarias para conseguir la fusión, la energía del Sol.

Esa empresa está ya en marcha y, como he dicho al principio de este comentario, posiblemente, en unos treinta años, sería una realidad que nos dará nuevas perspectivas para continuar el imparable avance en el que estamos inmersos.

Pero no me gustaría cerrar este comentario sobre la fusión sin contestar a una importante pregunta…

¿Y por qué la fusión?

Porque tiene una serie de ventajas muy significativas en seguridad, funcionamiento, medio ambiente, facilidad en conseguir su materia prima, ausencia de residuos peligrosos, posibilidad de reciclar los escasos residuos que genere, etc.

• Los recursos combustibles básicos (deuterio y Litio) para la fusión son abundantes y fáciles de obtener.
• Los residuos son de helio, no radiactivos.
• El combustible intermedio, Tritio, se produce del Litio.
• Las centrales eléctricas de fusión no estarán expuestas a peligrosos accidentes como las centrales nucleares de fisión.
• Con una elección adecuada de los materiales para el propio dispositivo de fusión, sus residuos no serán ninguna carga para las generaciones futuras.
• La fuente de energía de fusión es sostenible, inagotable e independiente de las condiciones climáticas.

Para producir la energía de fusión solo tenemos que copiar lo que hace el Sol.  Tenemos que hacer chocar átomos ligeros de Hidrógeno para que se fusionen entre sí a una temperatura de 15 millones de grados Celsius, lo que, en condiciones de altas presiones (como ocurre en el núcleo del Sol) produce enormes energías según la formula E=mc² que nos regaló Einstein demostrando la igualdad de la masa y la energía.

Ese estado de la materia que se consigue a tan altas temperaturas, es el plasma, y sólo en ese estado, se puede conseguir la fusión.

Aunque en Europa la aventura ya ha comenzado, y, para ello se han unido los esfuerzos económicos de varias naciones, la empresa de dominar la fusión no es nada fácil, pero habrá que concederle….

¡TIEMPO!

Son varios los proyectos que están aportando miles de millones de dolares para tratar de conseguir la energía de fusión, y, según todos los cálculos, en unos 30 años se habrán podido conseguir resultados.

Sí, es el tiempo el factor que juega a nuestro favor para conseguir nuestros logros más difíciles, para poder responder preguntas de las que hoy no tenemos respuesta y, es precisamente, la sabiduría que adquirimos con el paso del tiempo, la que nos posibilita para hacer nuevas preguntas, más profundas que las anteriores y que antes, por ignorancia, no podríamos hacer.  Cada nuevo conocimiento nos abre una puerta que nos invita a entrar en una nueva región donde encontramos otras puertas cerradas que tendremos que abrir para continuar nuestro camino.  Sin embargo, hasta ahora, con el “tiempo” suficiente para ello, hemos podido franquearlas hasta llegar al momento presente en el que estamos ante puertas cerradas con letreros en los que se puede leer: Fusión, teoría M, Viajes espaciales tripulados, Nuevas formas de materia, el gravitón, la partícula de Higgs (el letrero se pudo quitar hace un par de años), las ondas gravitacionales de energía de los Agujeros Negros (otro letrero borrado), Hiperespacio, otros Universos, Materia Oscura … Otras Dimensiones, etc.

Todas esas puertas y muchas más nos quedan por abrir, además, tenemos ante nuestras narices puertas cerradas que llevan puesto el nombre de: genética, nanotecnología, nuevos fármacos, alargamiento de la vida media, y  muchas más en otras ramas de la ciencia y del saber humano.

Aunque es mucho lo que se ha especulado sobre el tema, en realidad, el tiempo solo transcurre (que sepamos) en una dirección, hacia delante.  Nunca ha ocurrido que unos hechos, que unos sucesos, se pudieran borrar, ya que, para ello habría que volver en el tiempo anterior al suceso para evitar que sucedieran.  Esta claro que, en nuestro Universo, el tiempo solo transcurre en una dirección.

Siempre encontramos las huellas del paso del tiempo, aparecen sutiles efectos que delata el sentido del paso del tiempo, aunque es algo que no se puede ver ni tocar, su paso se deja sentir, lo nuevo lo va convirtiendo en viejo, con su transcurrir, las cosas cambian.  La misma Tierra, debido a las fuerzas de marea, con el transcurrir del tiempo va disminuyendo muy lentamente su rotación alrededor de su eje (el día se alarga) y la distancia media entre la Tierra y la Luna crece.  El movimiento de un péndulo, con el tiempo disminuye lentamente en su amplitud por las fuerzas de rozamiento.  Siempre está presente ese sutil efecto delator del sentido del paso del tiempo que va creando entropía destructora de los sistemas que ven desaparecer su energía y cómo el caos lo invade todo.

Nos podríamos hacer tantas preguntas sobre las múltiples vertientes en que se ramifica el tiempo que, seguramente, éste libro sería insuficiente para poder contestarlas todas. ( de muchas no sabríamos la respuesta).

¿Por qué consideramos que el tiempo rige nuestras vidas?

¿Cómo explicarías  “que es el tiempo”?

¿Por qué unas veces te parece que el tiempo “pasa rápido” y otras veces muy “lento”?

¿Crees que el tiempo estaba antes del Big Bang? ¿Por qué?

¿En algún momento se acabará el tiempo?

¿ Cómo el ser humano “fue consciente” de la existencia del tiempo?

¿Qué cosa es el tiempo?

¿Por qué no lo vemos ni tocamos pero notamos sus efectos?

¿Por qué la velocidad relativista puede frenar el transcurrir del tiempo?

En realidad, si nos detenemos a pensar detenidamente y en profundidad en el entorno en que nos encontramos, una colonia de seres insignificantes, pobladores de un insignificante planeta, de un sistema Solar dependiente de una estrella mediana, amarilla, del tipo G-2, nada especial y situada en un extremo de un brazo espiral, en la periferia ( los suburbios del Sistema Solar ) de una de entre miles de millones de Galaxias, si pensamos en esa inmensidad, entonces caeremos en la cuenta de que, no somos tan importantes, y, el tiempo que se nos permite estar aquí, es un auténtico regalo.  Ese tiempo, corto espacio de tiempo en relación al tiempo cosmológico, es por cierto, un espacio suficiente para nacer, crecer, aprender, dejar huella de nuestro paso por este mundo a través de nuestros hijos y a veces (si somos elegidos) por nuestro trabajo, tendremos la oportunidad (casi siempre breve) de ser felices y muchas oportunidades para el sacrificio y el sufrimiento y, así irán pasando nuestras vidas para dejar paso a otras que, al igual que nosotros, continuaran el camino iniciado en aquellas cuevas remotas del pasado, cuando huyendo del frío y de los animales salvajes, nos refugiábamos en las montañas buscando cobijo y calor.

                               No todos los pensamientos, ideas e inventos fueron negativos

Han pasado muchos periodos de tiempo desde entonces, y la Humanidad, en verdad, aprovechó el tiempo.  No quiero decir que en todos los ámbitos humanos del comportamiento tengamos que felicitarnos, hay algunos (aún hoy) de los que el sonrojo es inevitable, pero eso es debido a que, la parte animal que llevamos en nosotros está, de alguna manera presente y, los instintos superan a veces a la racionalidad.  Aún no hemos superado el proceso de humanización.  Sin embargo, los logros conseguidos no han sido pocos, el “tiempo” está bien aprovechado si pensamos que, hace solo unos miles de años no sabíamos escribir, vagamos por los campos cazando y cogiendo frutos silvestres y no existían organizaciones sociales ni poblaciones.  Desde entonces, el salto dado en todos los campos del saber ha sido tremendo.

Ahora, pasado el tiempo, nuestra innata curiosidad nos ha llevado a descubrir que vivimos en un planeta que pertenece a una estrella de una galaxia que forma parte de un grupo de treinta galaxias (el “Grupo Local”) y que a su vez, están inmersas en un Universo que cuenta con decenas de miles de millones de Galaxias como la nuestra.

Hemos podido saber que ese Universo está en expansión y que las Galaxias se alejan las unas de las otras.  Se ha podido deducir que el Universo surgió de una explosión a la que llamamos el Big Bang hace ahora 13.500 millones de años.  A partir de una singularidad, un punto de energía y densidad infinitas, surgió el Universo que, desde entonces, junto con el espacio y el tiempo continua expandiéndose.

Surgieron los primeros quarks libres que se juntaron para formar protones y neutrones que, a su vez, se unieron y formaron núcleos que, al tener energía positiva, atrajeron a los electrones, de energía negativa, formándose asi lo átomos estables.

Los átomos se juntaron para formar células y éstas, a su vez, juntas formaron materia.  Al principio era todo simetría y existía una sola fuerza que lo regía todo, el Universo era totalmente opaco, la temperatura reinante muy alta y todo estaba invadido por una especie de plasma.

Pero la expansión del joven Universo continuó imparable, la temperatura fue descendiendo y la simetría se rompió lo que dio lugar a que dónde sólo había una sola fuerza aparecieran cuatro.  Las fuerzas nucleares, fuerte y débil, el electromagnetismo y la Gravedad surgieron de aquella simetría rota y como hemos dicho antes, surgieron los primeros quarks para, con los electrones, fabricar la materia que, que está hecha de Quarks y Leptones. Más tarde, la luz apareció al quedar libres los fotones, y, donde antes todo era opacidad, surgió la transparencia. Pasaron unos doscientos mil años antes de que nacieran  las primeras estrellas y se formaran las Galaxias.

Las estrellas evolucionaron y en sus hornos nucleares se fabricaron elementos más complejos que el primario hidrógeno; con la fusión nuclear en las estrellas se fabricó helio, Litio, magnesio, neón, carbono, oxigeno, etc. etc.

Estas primeras estrellas brillaron durante algunos miles de millones de años y, finalmente, acabado su combustible nuclear, finalizaron su ciclo vital explotando como supernovas lanzando al espacio exterior sus capas más superficiales y cargadas de materiales complejos que, se dispersó por el inmenso cosmos para hacer posible el nacimiento de nuevas estrellas y planetas y… a nosotros que, sin esas primeras estrellas que fabricaron los materiales complejos de los que estamos hecho,  no estaríamos aquí.

Ese inmenso tiempo que hemos tenido desde que asombrados, mirábamos brillar las estrellas sobre nuestras cabezas sin saber lo que eran, o bien, asustados, nos encogíamos ante los rayos amenazadores de una tormenta o huíamos despavoridos ante el rugido aterrador de la Tierra con sus temblores de terremotos pavorosos o explosiones inmensas de enormes montañas que vomitaban fuego.

Desde entonces, hemos aprendido a observar con atención, hemos desechado la superstición, la mitología y la brujería para atender a la lógica y a la realidad de los hechos.  Aprendimos de nuestros propios errores y de la naturaleza.

Como ya se dije antes, ahora sabemos de donde vinimos, qué debemos hacer para continuar aquí sin estropearlo todo, y, seguramente, con poco margen de error, podríamos decir también hacia donde nos dirigimos.

Una de las propiedades del “tiempo” es que, en su transcurrir pasan cosas.  Estas cosas que pasan, estos sucesos, los reunimos y los guardamos, le llamamos historia y nos sirven para recordar y aprender.  De lo bueno que pasó para repetirlo y mejorarlo, de lo malo para procurar que no vuelva a ocurrir.

Eso, lo que ocurrió, es lo que llamamos pasado.  Lo que ocurre ahora mismo, en este preciso instante, es lo que llamamos el presente y, lo que no ha ocurrido aún es lo que llamamos el futuro.

En realidad, como el tiempo nunca se para, el presente no existe, es algo tan efímero que ocurre y al instante es pasado, y entramos en el futuro que,  a su vez,  pasa vertiginoso por el instante “presente” que se convierte en “pasado” y rápidamente estamos en el “futuro”, otra vez.   Así que, en realidad ¿Dónde estamos?

El concepto de tiempo está enclavado en las profundidades y conceptos más avanzados de la física y la astronomía.  Sin embargo, su verdadera naturaleza permanece en el misterio.  Todo acontece con el transcurso del tiempo que es implacable y fluye continuamente y todo lo que existió, lo que existe y, lo que existirá, está sometido a los efectos del tiempo que, desgraciadamente, si podemos ver.  La destrucción provocada por el paso del tiempo es muy real y, tanto en las cosas como en nosotros mismos, el resultado es el mismo; ¡la aniquilación y la muerte!

Hace mil quinientos años que, San Agustín, filosofo y sabio obispo de Hipona, preguntó: ¿qué es el tiempo? Y se respondió a si mismo: “Si alguien me lo pregunta, sé lo que es.  Peso si deseo explicarlo, no puedo hacerlo”.

El tiempo, desde “tiempos remotos”, ha sido una abstracción que ha cautivado e intrigado a las mentes humanas que han intentado entenderlo en todas las vertientes y en todos los sentidos.  Del tiempo, las mentes más preclaras, han intentado definir, en esencia, lo que es.  La verdad es que, unos con más fortunas que otros, con más interés o con mejor lógica científica dejaron sus definiciones que, de todas formas, nunca llegaron a llenar ese vacío de una explicación convincente, sencilla, que todo el mundo comprenda y que esté basada en principios naturales que nos digan su origen, su transcurrir y, si es que lo hay, su final. Porque ¿Es el tiempo infinito?

Infinito, según las leyes de la física, no puede haber nada.

Ni siquiera el Universo, es infinito y, conforme determine la Densidad crítica de la materia que contiene, un día, dejará también (de una manera o de otra) de existir.

Una caso está clara, lo que llamamos tiempo (que podría ser una simple abstracción humana), si en verdad existe,  nació con el Big Bang (si en verdad existió alguna vez), y, por muchas vueltas que le queramos dar al aunsto, al no poder dar una explicación científica coherente de lo que el tiempo es, mejos será dejarlo en esa otra explicaci`´on que nos hemos fabricado y que lo marca haciendo un tic tac cada vez que llega el día y la noche y le llamamos día. Es una especie de tiempo para andar por casa pero que, en realidad, nos ha procurado una herramienta muy valiosa para el desempeño de los menesteres cotidianos dentro de la Sociedad en la que vivímos.

Pero, eso sí, si no estuviera presente la materia el tiempo tampoco existiría, ya que, lo que conocemos como espacio-tiempo se comporta en función de la materia presente en el Universo.

emilio silvera

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