Gordon Kane (en 2003), un físico teórico de la Universidad de Michigan, decía:

“… el Modelo Estándar es, en la historia de la Física, la más sofisticada teoría matemática sobre la naturaleza. A pesar de la palabra “modelo” en su nombre, el Modelo Estándar es una teoría comprensiva que identifica las partículas básicas y especifica cómo interactúan. Todo lo que pasa en nuestro mundo (excepto los efectos de la gravedad) es resultado de las partículas del Modelo Estándar interactuando de acuerdo con sus reglas y ecuaciones”.

De acuerdo con el Modelo Estándar, leptones y quarks son partículas verdaderamente elementales, en el sentido de que no poseen estructura interna. Las partículas que tienen estructura interna se llaman hadrones; están constituidas por quarks: bariones cuando están formadas por tres quarks o tres antiquarks, o mesones cuando están constituidas por un quark y un antiquark.

Nuevos datos del experimento BaBar, una colaboración internacional que tiene su sede en California, Estados Unidos, fueron analizados recientemente y los resultados obtenidos parecen indicar que existen posibles fallos en el Modelo Estándar de la Física de Partículas, teoría que hasta el momento es la que explica mejor cómo funciona el universo a escalas subatómicas.

Claro que, ya estamos acostumbrados a que el imparable avance del conocimiento de la física, a medida que se van descubriendo nuevas tecnologías, también nos posibilite para poder avanzar más y más profundamente en los modelos y teorías que manejamos y, lo que podemos ir viendo en los nuevos descubrimientos nos ayudan a mejorar los modelos y teorías actuales para ir adaptando la física a la realidad que la Naturaleza nos muestra.

Sin embargo, y a pesar de ello, lo cierto es que, el llamado Modelo Estándar (en lineas generales) nos ha servido bien como una teoría coherente y de extraordinario éxito en relación a las interacciones que operan en el Universo. De hecho, el Modelo Estándar incorpora las teorías relativistas y cuánticas de interacciones fuertes, electromagnéticas y débiles (dejando fuera la Gravedad) que ha superado todas las pruebas con la evidencia experimental, desde las energías más pequeñas hasta los millones de millones de electrón-voltios que se han alcanzado en los Laboratorios del Fermilab en Illinois; desde la precisión de las medidas de masas de estados ligados o de momentos magnéticos, a baja energía, hasta las fabulosas del acelerador LEP en el CERN y ahora del LHC los dos en Ginebra.

Un átomo de Helio 4 según el modelo estándar, se muestra de color rojo las interacciones electromagnéticas y de color naranja las Fuertes. Entrar en este “universo” de lo muy pequeño resulta verdaderamente fascinante. Ahí podemos ver cosas que, en la vida cotidiana están ausentes y, nos puede parecer habernos transportado a otro mundo donde las cosas funcionan de otra manera.

Según el Modelo Estándar, la gran cantidad de partículas elementales hasta hoy detectadas, cerca de 300, en aceleradores/colisionadores de partículas o en rayos cósmicos, puede ser agrupada en leptones, quarks y hadrones o en leptones y hadrones, ya que los quarks son constituyentes de los hadrones o, también, en leptones, bariones y mesones, pues los hadrones pueden ser divididos en bariones y mesones.

Las interacciones fundamentales tienen lugar como si las partículas que interactúan “intercambiasen” otras partículas entre sí. Esas partículas mediadoras serían los fotones en la interacción electromagnética, los gluones en la interacción fuerte, las partículas W y Z en la interacción débil y los gravitones (aún no detectados) en la interacción gravitacional. Es decir, partículas eléctricamente cargadas interactuarían intercambiando fotones, partículas con carga color interactuarían intercambiando gluones, partículas con carga débil intercambiarían partículas W y Z, mientras que partículas con masa intercambiarían gravitones.

Las partículas mediadoras pueden no tener masa, pero tienen energía, o sea, son pulsos de energía. Por eso, se llaman virtuales. De los cuatro tipos de partículas mediadoras, las del tipo W y Z tienen masa, pero es común que todas sean llamadas partículas virtuales.

Entonces, se podría decir que las partículas de materia o partículas reales (leptones, quarks y hadrones) interactúan intercambiando partículas virtuales (fotones, gluones, W y Z, y gravitones). Aquí hay que tener en cuenta que las partículas de materia pueden tener más de una carga, de modo que experimentarían varias interacciones y fuerzas, pero el ámbito de la interacción puede variar mucho, de tal manera que en un determinado dominio una cierta interacción puede ser irrelevante. La fuerza gravitacional, por ejemplo, puede ser despreciada en el dominio subatómico. Es decir, aunque existan cuatro interacciones fundamentales, cuatro cargas y cuatro fuerzas, eso no quiere decir que todas las partículas tengan las cuatro cargas y experimenten las cuatro interacciones. a Gravedad en este ámbito, es tan pequeña que, pasa desapercibida para nuestros actuales instrumentos.

¿Por qué hay algo en vez de nada? ¿Por qué hay tantas partículas elementales diferentes? Los señores que arriba vemos fueron premiados con el Nobel de Física por sus ideas teóricas que suministraron una comprensión más profunda de lo que sucede en el interior de los bloques más pequeños que forman la materia.

La naturaleza de las leyes de simetría se encuentran en el corazón de este asunto. O más bien, la ruptura de las simetrías, tanto las que parecen haber existido en nuestro universo desde el principio como aquellas que han perdido su simetría original en alguna parte del camino.

De hecho, todos somos hijos de la simetría rota. Ello debió ocurrir inmediatamente después del Big Bang, hace unos 14.000 millones de años cuando fueron creadas la materia y la antimateria. El contacto de materia y antimateria es fatal para ambas, se aniquilan mutuamente y se transforman en radiación. Es evidente que la materia, al final, ganó la partida a la antimateria, de otra manera nosotros no estaríamos aquí. Pero estamos, y una pequeña desviación de la simetría perfecta parece que ha sido suficiente –un exceso de una partícula de materia por cada diez mil millones de partículas de antimateria fueron suficientes para hacer que nuestro mundo exista-. Este exceso de la materia fue la semilla de nuestro universo, lleno de galaxias, estrellas y planetas y, eventualmente, de vida. Pero lo que hay detrás de esta violación de la simetría en el cosmos es aún un gran misterio y un activo campo de investigación.

La teoría de las partículas elementales considera tres formas básicas de simetría: simetría especular, simetría de carga y simetría temporal (en el lenguaje de la física la simetría especular es denominada P, de paridad; la simetría de carga, C y la simetría temporal,T).

En la simetría especular todos los sucesos ocurren exactamente igual si son observados directamente o reflejados en un espejo. Ello implica que no existe ninguna diferencia entre izquierda y derecha y nadie sería capaz de distinguir su propio mundo de otro reflejado en un espejo. La simetría de carga predice que las partículas cargadas se comportarán exactamente igual que sus antipartículas, las cuales tiene exactamente las mismas propiedades pero carga opuesta. Y de acuerdo con la simetría temporal, las cosas sucederían exactamente igual con independencia de que el tiempo transcurra hacia delante o hacia atrás.

                           Cotidianidad o simetría temporal

El Modelo Estandar es una síntesis de todas las ideas que la física de partículas ha generado durante más de un siglo. Se asienta sobre la base teórica de los principios de simetría de la física cuántica y la teoría de la relatividad y ha resistido a innumerables pruebas. No obstante, varias crisis se sucedieron poniendo en peligro el bien construido edificio del modelo. Estas crisis tuvieron lugar porque los físicos asumían que las leyes de la simetría eran aplicables al micromundo de las partículas elementales. Pero esto no era totalmente  cierto.

La primera sorpresa surgió en 1956 cuando dos físicos teóricos chino-americanos, Tsung Dao Lee y Chen Ning Yang (galardonados con el Premio Nobel al año siguiente, en 1967) comprobaron que la simetría especular (simetría P) era violada por la fuerza  débil.

Una nueva violación de las leyes de la simetría tenía lugar en la desintegración de una extraña partícula llamada kaón (Premio Nobel concedido a James Cronin y Val Fitch en 1980). Una pequeña fracción de los kaones no seguían las leyes de la simetría especular y de carga; se rompía la simetría CP y se desafiaba la estructura misma de la teoría.

Como ya se ha explicado el Modelo Estándar comprende todas las partículas elementales conocidas y tres de las cuatro fuerzas fundamentales. Pero, ¿por qué son estas fuerzas tan diferentes?. ¿Y por qué las partículas tienen masas tan diferentes?. La más pesada, el quark top, es más de tres mil cien veces más pesado que el electrón. ¿Por qué tienen todas masa? La fuerza débil destaca en este aspecto una vez más: sus portadores, las partículas Z y W son muy pesadas, mientras que el fotón, que transmite la fuerza electromagnética, carece de masa.

La mayoría de los físicos piensa que el llamado mecanismo de Higgs es el responsable de que la simetría original entre fuerzas fuera destruido dando a las partículas sus masas en las primeras etapas del universo.

Yoichiro Nambu en una charla en la Universidad de Osaka en 2014. [Universidad de Osaka]

 

“El pasado 5 de julio falleció en Osaka Yoichiro Nambu, catedrático emérito de la Universidad de Chicago y uno de los físicos teóricos más influyentes de la segunda mitad del siglo XX. En 2008, Nambu compartió el premio Nobel de física por introducir el concepto de ruptura espontánea de simetría en física de partículas, una idea que hoy permea la física teórica moderna y la noción básica en la que se apoya el mecanismo de Higgs, el fenómeno por el que las partículas elementales adquieren masa.”

El camino hacia ese descubrimiento fue trazado por Yoichiro Nambu quien, en 1960, fue el primero en introducir la violación espontánea de la simetría en la física de partículas. Es por este descubrimiento por el que se le concede el Premio Nobel de Física.

Tenemos algunos ejemplos banales de violación espontánea de la simetría en la vida diaria. Un lápiz en equilibrio sobre su punta lleva una existencia totalmente simétrica en la cual todas las direcciones son equivalentes. Pero esta simetría se pierde cuando cae -ahora sólo una dirección cuenta-. Por otro lado su condición es ahora más estable, el lápiz no puede volver a caer, ha llegado a su nivel más bajo de energía.

El vacío de Boötes es uno de los mayores del Universo. El Gran Vacío, Vacío Boötes o Vacío del Boyero es una región enorme y casi esférica del espacio, …

El vacío tiene el nivel de energía más bajo posible en el cosmos. En efecto, un vacío en física es precisamente un estado con la menor energía posible. Sin embargo, no está totalmente vacío. Desde la llegada de la física cuántica, el vacío está lleno de una burbujeante sopa de partículas que aparecen e inmediatamente desaparecen en invisibles y ubicuos campos cuánticos. Estamos rodeados por campos cuánticos que se extienden por el espacio; las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza también son descritas como campos. Uno de ellos, el gravitacional, es conocido por todos nosotros. Es el que nos mantiene pegados a la tierra y determina la dirección arriba-abajo.

Nambu indicó que las propiedades del vacío son de gran interés para el estudio de la rotura espontánea de la simetría. Un vacío, que es el estado más bajo de energía, no se corresponde con el estado de mayor simetría. Tan pronto como el lápiz se cae, la simetría del campo cuántico queda rota y sólo una de las muchas direcciones posibles es elegida. En las últimas décadas los métodos de Nambus para tratar la violación de la simetría espontánea en el Modelo Estándar han sido refinados y son frecuentemente usados hoy para calcular los efectos de la fuerza fuerte.

Hablar de todo esto nos lleva hacia caminos amplios y de un largo recorrido.

¡Pero faltan los campos! Los cuatro campos. Sabemos que un cuerpo con masa crea alrededor de sí un campo gravitacional, un campo de fuerza que ejerce una fuerza sobre otro cuerpo masivo y viceversa. Análogamente, un cuerpo cargado eléctricamente, crea un campo electromagnético (si está en reposo, se percibe sólo su componente eléctrico, si está en movimiento se manifiesta también el componente magnético) y ejerce una fuerza electromagnética sobre otro cuerpo electrizado y viceversa.

La fuerza nuclear fuerte es la responsable de mantener a los quarks unidos creando a los hadrones. Esta fuerza es mucho más compleja y también, más potente que las otras tres fuerzas.

De la misma manera, está el campo de la fuerza fuerte y el campo de la fuerza débil. O sea, hay cuatro campos fundamentales: el electromagnético, el fuerte, el débil y el gravitacional. Las  partículas mediadoras son los quantos de los campos correspondientes: los fotones son los quantos del campo electromagnético, los gluones son los quantos del campo fuerte, las partículas W y Z del campo débil y los gravitones serían los quantos del campo gravitatorio.

En otras palabras, los cuatro campos fundamentales son el campo de fotones (electromagnético), el de gluones (fuerte), el de partículas W y Z (débil) y el de gravitones (gravitacional). El problema en esa bella simetría de cuatro cargas, cuatro interacciones, cuatro fuerzas, cuatro tipos de partículas mediadoras y cuatro campos es que aún no fue detectado ningún gravitón y la gravedad, en sí, no encaja bien en esa teoría llamada Modelo Estándar y, por eso precisamente, se dice que es incompleto y que necesitamosm una teoría cuántica de la Gravedad. En ese aspecto, yo, no las tengo todas conmigo, dado que la fuerza de Gravedad parece una teoría aparte y no quiere mezclarse con las otras. Sin embargo, dicen los de la teoría de cuerdas que allí, sí encajan las cuatro fuerzas.

Mucho, muchísimo nos queda por explicar en relación al Modelo estándar y a todo lo que en él está unido. Sin embargo, en física se avanza poco a poco, vamos conociendo cositas que unidas a otras cositas finalmente forman un todo en el que podemos contemplar una perspectiva más amplia y general y, a veces, hasta puede llegar a enseñarnos la belleza que encierram esos cuadros que pinta la Naturaleza y que nosotros, osados, tratamos de descubrir.

emilio silvera

[?]

“Cuando escuché al docto astrónomo,

cuando me presentaron en columnas las pruebas y guarismos,

cuando me mostraron las tablas y diagramas para medir, sumar y dividir,

cuando escuché al astrónomo discurrir con gran aplauso de la sala,

qué pronto me sentí inexplicablemente hastiado,

hasta que me escabullí de mi asiento y me fui a caminar solo,

en el húmedo y místico aire nocturno,

mirando de rato en rato, en silencio perfecto a las estrellas.

Whitman

 

Igual que la niña mira ensimismada hacia las estrellas lejanas del cielo, tratando de escoger la más hermosa, ponerle un nombre y hacerla suya. También muchas personas han tratado de hace los mismo cuando, en soledad, en espacios abiertos y en plana Naturaleza, ha podido estar en simbiosis plena con aquellos cuerpos celestes que, mediante invisibles hilos de plata, tienen atada la Tierra para que, nunca, podamos dejar de verlas.

Para los amantes de la belleza, el Universo supo muy bien crear sus obras y, mediante su dinámica y su ritmo de movimiento y energía, ha sabido traernos las estrellas y los mundos que, inundados de luz, pudieron hacer posible que surgiera la vida. Los antiguos filósofos, los artistas y los poetas otorgaban a la luz una posición especial entre los fenómenos del mundo natural.

Platón comparaba al Sol y sus rayos con el bien -la idea más elevada- que todo lo nutre e ilumina. Quienes le siguieron en la tradición platónica, como san Agustín, Dante, Grosseteste y San Buenaventura, veían un vínculo especial entre luz y belleza; la luz era el principio de toda belleza sensual y visible, y bella ella misma. Iluminaba el mundo que nos acogía y, nos daba la luz y el calor para que pudiéramos vivir, calentaba las aguas y hacía posible que no muriéramos de frío-

La luz, naturalmente, ocupaba un lugar especial para los pintores que, con la colaboración de “ella” podían conseguir los más bellos reflejos cuando se expandía y avivaba para hacer del mundo y de las bellas mujeres, algo esplendoroso.

Todo gana con la luz, sea cual pudiera ser su estado en relación al movimiento planetario, todos los escenarios que su inmensa miríada de fotones hacen incidir sobre las cosas, las hace más mucho más atractivas y son expuestas con luz cegadora o mortecina, cenicienta o medio en brumas pero, siempre, dejará ver la Naruraleza en su presencia.

Todo esto, y mucho más, es Naturaleza

Claro que la Ciencia moderna, y en especial la obra de Newton, cuestionaba esta concepción. De un solo golpela luz había perdido su posición privilegiada. El mundo había dejadoi de iluminarse así mismo, a través de la luz, en benficio de los humanos; ahora era la mente humana la que proyectaba la luz para iluminar al mundo. La se había convertido en un fenómeno más gobernado por las leyes mecánicas y matemáticas susceptibles de ser conocidas. Lo que escribieron los poetas sobre lo que había hecho Newton con ese tesoro de los colores, el arco iris, nos da la medida de su respuesta a esta nueva ciencia.

…¿No se desvanecen los encantos

sólo con que los toque la gélida filosofía?

Antes había en el cielo un sobrecogedor arco iris:

hoy conocemos su urdidumbre, su textura: forma parte

del aburrido catálogo de las cosas vulgares.

La filosofía recorte las alas del ángel,

conquista los misterios con reglas y líneas,

despoja de embrujo el aire, de gnomos las minas;

desteje el arco iris…

 

Muchos fueron los poetas que, a partir de Newton vieron como se rompía el encanto de algunos fenómenos naturales que, como el de la luz, había tenido mucho encanto y ensoñación, era algo mágico que invitaba a imaginar “cosas” y, con la venida de la Ciencia, todo aquello se fue al garete, Ahora la luz, era un conocido fenómeno natural.

Claro que, aún nos queda un b uen margen para soñar, toda vez que, saber lo que es la luz…¡Sólo a medias lo sabemos!

La brecha entre poetas románticos de los siglos XVIII y XIX sigue viva y con nosotros en las  mentes imaginativas hasta extremos, asombrosos y que, tienen la sensación de que la Ciencia, destruye la Belleza, claro que, actualmente son muchos más los que creen que la investigación profunda de la Naturaleza , sólo se limita a sacar a la Luz la verdadera Belleza del Universo que está encerrada en los máas profundos enigmas del Universo.

En este punto, recordaremos aquella anécdota de Feymann con este tema relacionado:

Al Físico Richard Feynman lo interpeló en este sentido un amigo poeta que afirmaba que mientras que los artistas ven la belleza en una flor, los científicos la diseccionan hasta convertirla en un objeto sin vida. El físico sabía que contestar y le contestó que como científico era capaz de ver en la flor más belleza y no menos. Podía apreciar,  por ejemplo, las bellas y complejas acciones del interior de sus células, de su ecología, de su papel en los procesos evolutivos. “El conocimiento de la Ciencia”, prosiguió Feynman, “sólo agranda el interés, el misterio y el asombro que puede producir una flor cuando se sabe todo lo que hay en ella, cosa que los poetas, por su profesión “de otro mundo”, nunca podrán ver.

Claro que, en realidad, los dos, el físico y el poeta, llevaban su parte de razón: No sólo de Pan vive el Hombre y, alguna vez, se necesita tener un refigio situado en ese mundo mágico de la irrealidad para que, nos cure las heridas producidas en esa realidad que llamamos mundo y que, no siempre resulta fácil de sobrellevar.

Pero, ¿dónde está la Belleza real”

                                                      ¿Aquí?

                                                                                                       ¿O, está aquí?

                                 ¿Pudiera ser esta la belleza del mundo?

                                     También aquí está presente

        Tampoco esta estaría mal elegida como símbolo de la belleza y de… La Vida

                          ¿Y la belleza y complejidad que lo que arriba vemos esconde?

A todo estos ejemplos anteriores, podríamos añadir una bonita sinfonía que nos eleva fuera de este mundo hacia lugares soñados que nos llenan de felicidad, o, también podríamos poner en la lista de las bellezas una buena historia leída al calor de la lumbre en el crudo invierno, o, también podríamos añadir a la Belleza una mirada tierna o una caricia del ser Amado…

        También aquí hay belleza profunda: Masa y Energía son dos aspectos de la misma cosa

¡Son tantas las bellezas presentes en el Universo que, nunca podremos elegir…una sóla ellas…son muchas las que ocupan nuestros corazones y nuestras mentes.

emilio silvera

[?]

“Pues yo he sido a veces un muchacho y una chica,

Un matorral y un pájaro y un pez en las olas saladas.”

Esto nos decía Empédocles, el padre de aquellos primitivos elementos formados por Agua, tierra, aire y fuego que, mezclados en la debida proporción, formaban todas las cosas que podemos ver a nuestro alrededor. Claro que, él no podía llegar a imaginar hasta donde pudimos llegar después en la comprensión de la materia a partir del descubrimiento de las partículas “elementales” que formaban el átomo. Pero sí, con sus palabras, nos quería decir que, la materia, una veces está conformando mundos y, en otras, estrellas y galaxias. Todo era la misma cosa con distintos aspectos.

Sí, hay cosas malas y buenas  pero todas deben ser conocidas para poder, en el primer caso aprovecharlas, y en el segundo, prevenirlas.

Pero demos un salto en el tiempo y viajémos hasta los albores del siglo XX cuando se hacía cada vez más evidente que alguna clase de energía atómica era responsable de la potencia del Sol y del resto de las estrellas que más lejos, brillaban en la noche oscura. Ya en 1898, sólo dos años despuès del descubrimiento de la radiactividad por Becquerel, el geólogo americano Thomas Chrowder Chamberlin especulaba que los átomos eran “complejas organizaciones y centros de enormes energías”, y que “las extraordinarias condiciones que hay en el centro del Sol pueden…liberar una parte de su energía”. Claro que, por aquel entonces, nadie sabía cual era el mecanismo y cómo podía operar, hasta que no llegamos a saber mucho más sobre los átomos y las estrellas.

     Conseguimos tener los átomos en nuestras manos

El intento de lograr tal comprensión exigió una colaboración cada vez mayor entre los astrónomos y los físicos nucleares. Su trabajo llevaría, no sólo a resolver la cuestión de la energía estelar, sino también al descubrimiento de una trenza dorada en la que la evolución cósmica se entrelaza en la historia atómica y la estelar.

La Clave: Fue comprender la estructura del átomo. Que el átomo tenía una estructura interna podía inferirse de varias líneas de investigación, entre ellas, el estudio de la radiactividad: para que los átomos emitiesen partículas, como se había hallado que lo hacían en los laboratorios de Becquerel y los Curie, y para que esas emisiones los transformasen de unos elementos en otros, como habían demostrado Rutherford y el químico inglés Frederick Soddy, los átomos debían ser algo más que simples unidades indivisibles, como implicaba su nombre (de la voz griega que significa “imposible de cortar”).

[?]

“El limite K/T es la frontera entre dos eras, el mesozoico y el cenozoico. Fue este el momento de la extinción de los Dinosaurios. En la playa de Sopelana se encuentra muy bien representado. A la izquierda de la foto aparecen una serie de estratos alternando capas grises y moradas y a medida que nos desplazamos hacia la derecha empiezan a dominar estas últimas. A partir de un punto dado, hacia la derecha, comienzan a aparecer unos estratos de tonos rojizos-anaranjados. El contacto entre tonos morados y rojos marca el límite K/T. De cerca es una capa de unos 10 cm de tonos verdosos.”

 

 

 

El astronauta Neil Armstrong murió el sábado 25 de agosto de 2.012 a los 82 . Todos los que pudimos vivir aquella noticia, recordamos aquel 20 de Julio de 1969, cuando setecientos millones de personas estábamos enganchados a las pantallas del televisor o bien pegados al aparato de radio. Se pudo ver en el antiguo televisor como un claroscuro de contrastes poco definidos aparecía en la pantalla, una de aquellas sombras se movía. Era la pierna del astronáuta Edwin Aldrin, fotografiada por Armstrong. ¡El hombre caminaba sobre la Luna! No sé si todos pero, al menos yo (por aquel entonces un muchacho), no podía despegar la mirada de la pantalla, fascinado por tal proeza, un cosquilleo en el estómago me decía que estaba siendo testigo de un hito histórico la Humanidad. Por primera vez salimos del planeta Tierra y unos pies humanos pisaban el polvo del un pequeño mundo extraño.

 

 

 

Un premio Nobel en física dijo una vez que aquellas ideas sobre gentes que viajaban por el espacio deberían “regresar de nuevo a las tapas de los de cereales”. También, los Editores de Nature, la revista científica más prestigiosa del mundo, habían escrito unos años antes que los vuelos espaciales tripulados significaban “décadas dedicadas a la investigación del por qué vomitan los astronáutas.”

Sin embargo, el director de la NASA, por aquel entonces, James Web, escribió al presidente Kennedy urgiéndole a que apoyara un alunizaje, le decía que  “es el hombre, no sencillamente las máquinas, en el espacio el que capta la imaginación del mundo”. ¡Cuánta razón tenía!

 

 

En el 40 aniversario de la llegada del hombre a la Luna, la NASA mostró imágenes inéditas de la aventura espacial del Apolo 11, tripulado por Neil Armstrong, Michael Collins y Edwin Aldrin. La noticia que daba la presnsa decía “El 16 de julio de 1969 comenzó el viaje del hombre más trascendente después del de Cristóbal Colón.” En galería de fotos mostramos el primer tramo de la trayectoria humana a la Luna. Se acerca el mes de Julio para que se cumplan los 45 años de aquella aventura soñada un día por Julio Verne.

 

 

El Luna 2 fue la segunda sonda espacial del programa Luna de la Unión Soviética lanzada en dirección al satélite terrestre, y fue el primer ingenio humano …

 

Bueno, después de aquel famoso aterrizaje en la Luna de los americanos, los acontecimientos espaciales se sucedieron y fueron lanzados muchos y diversos ingenios al satélite de la Tierra. El Proyecto Apolo costó alrededor de setenta y cinco millones de dolares de los de 1989. Nadie hubiera gastado tal cantidad de dinero satisfacer la curiosidad científica sobre cómo se habían formado la Tierra y la Luna. El principal objetivo del alunizaje del Apolo no era el de traer rocas de la Luna, sino el de desarrollar la capacidad para operar y maniobrar en el espacio exterior.

 

 

 

Atlantis dispuesta su lanzamiento

 

                                           ^{El primer vuelo del Columbia}

 

El 12 de abril de 1981, despegaba la lanzadera espacial Columbia,  la primera nave espacial reutilizable. La lanzadera espacial Columbia se entregó a la NASA el 25 de marzo de 1979. Tras su primer vuelo operativo, se mantuvo en servicio hasta el 1 de febrero de 2003; ese día, la reentrada en la atmósfera, la nave se desintegró causando la muerte de sus siete tripulantes.

Aquel Proyecto sobrepasó a la NASA que se vio sometida a enormes presiones para mantener el proyecto de lanzamientos de las lanzaderas que, como todos conocemos , fue apresurado a pesar de las muchas dificultades técnicas. Estas circunstancias estarían en la base del accidente del Challenger que nos sobrecogió a todos.

 

 

Todo parecía marchar según lo previsto …

 

 

El accidente del transbordador espacial Challenger se produjo el 28 de enero de 1986. La Imagen de la desintegración del Challenger, tras 73 segundos de haber iniciado su viaje permanece en la mente de todos los que, en directo pudimos contemplar tan fatídico suceso.  Las juntas fallaron debido principalmente a la sobrecompresión repetida durante el montaje y que las bajas temperaturas agravaron aún más. Esta anomalía fue advertida por los ingenieros de Morton Thiokol, los fabricantes de las partes del impulsor, se advirtió a la NASA, por presión de la misma NASA los ingenieros de Morton Thiokol cedieron y autorizaron el despegue.

 

 

    Todos sus ocupantes perdieron la vida

 

Todo aquello hizo que el prestigio de la Agencia espacial decayera y, los veinte mil millones de dolores anuales que recibía, se vieron reducidos a seis mil. Con lo cual, lo que podían conseguir también disminuyó durante un tiempo. Sin embargo, ¡el Espacio! siempre ha sido una palabra mágica los científicos del Cosmos, astrónomos y astrofísicos veían en esos estudios y proyectos espaciales el futuro del mundo.

 

 

Lanzamiento del Hubble Cabo Cañaveral el 24 de abril de 1990

 

Dos de los observatorios espaciales de la NASA -el Telescopio Espacial Hubble y el Observatorio Avanzado de rayos X– costaron considerablemente más que todos los fondos invertidos por los científicos USA teniendo como base la Astronomía los últimos veinte años. Se hizo todo lo posible para que aquellos proyectos llegaran hasta el siglo XXI a pesar de los azares a que se verían sometidos en el Espacio exterior y, fueronm diseñados de tal manera que pudieran ser reparados en óbita por astronáutas y científicos transportados hasta allá por lanzaderas.

 

 

                                                                      Astronáuta repando el Hubble

Lo conseguido por el Hubble ha marcado un hito en la historia de los telescopios y nunca los seres humanos pudieron pensar en que tal hazaña se pudiera conseguir alguna vez. Galaxias, Nebulosas y estrellas, el Espacio Profundo nunca jamás visto… Imágenes de increíble belleza que nos habla del Universo. El Hubble resultó ser el Vigilante Espacial más eficaz jamás soñado. lo han calificado algunos: El Centinela del Universo.

 

>Nuestra Mente, aplicando los conocimientos adquiridos, puede imaginar ima bella imagen de una galaxia, de diferentes formas de nebulosas planetarias que un día lejano fueron estrellas como nuestro Sol, o, viajar con el pensamiento a mundos misteriosos.

 

 

Una gran tormenta en Saturno tomada por la nave espacial Cassini

 

 

                                                       Los Pilares de la Creación

 

En foto de 1995 el Hubble captó unas estructuras verticales dentro de la Nebulosa del Águila, un cúmulo estelar abierto. Están compuestos de columnas de hidrógeno que les proporcionan ese tono oscuro tan peculiar. (La zona negra de la esquina se debe al montaje de las imágenes originales, como sucede en algunas otras tomas.) Foto: Jeff Hester / Paul Scowen (Arizona State University) y NASA/ESA.

 

 

                                    La imagen más antigua de nuestro universo

 

El Hubble ve tan lejos, tan lejos, que cuando mira a las profundidades del espacio puede tomar imágenes como que contiene luz de estrellas y galaxias situadas a 13.000 millones de años luz de distancia. Eso quiere decir que lo estamos viendo tal y como era hace 13.000 millones de años (se calcula que nuestro universo tiene unos 13.700 millones de años). La imagen se conoce como Campo Ultra Profundo del Hubble: requirió un montaje de diversas tomas hechas día a día durante más de un año y se considera una de las fotos más impactantes de nuestro Universo. Foto: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) y el HUDF Team.

 

 

                         Los ojos que miran desde los confines del universo

 

No son pocas las estructuras fotografiadas por el Hubble que tienen aspecto de ojos, figuras o animales: en realidad somos nosotros las personas las únicas que somos capaces de sacarles esas similitudes con nuestro cerebro acostumbrado a formas y objetos que ya conocemos. Las de toma son dos galaxias espirales de la constelación del Can Mayor. Foto: NASA/ESA y el Hubble Heritage Team (STScI).

 

 

                                                      Lentes gravitacionales

 

En algunos lugares del universo, la gravredad es tan intensa que incluso la luz visible se curva a su paso cerca de objetos masivos como predijo Einstein y, así se aprecia en esta imagen: los «arcos» son en realidad una misma estructura, un cúmulo de galaxias llamado Abell 1689, que está situado más o en el centro, al fondo de la foto. Foto: NASA, N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (The Hebrew University), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick Observatory), ACS Science Team y ESA.

 

                                                      El objeto más frío del Universo

 

Esta foto de la Nebulosa Boomerang, situada en la Constelación de Centauro, está tomada a 5.000 luz de distancia. En esa nebulosa planetaria se forman planetas alrededor de la estrella central; se considera el objeto estelar más frío encontrado en el universo hasta ahora. Foto: ESA, NASA.

 

                                              Belleza en los colores del universo

 

Esta es otra de las fotos consideradas más bellas de entre todas las tomadas por el Hubble, simplemente por lo espectacular de su aspecto y colorido. Se corresponde con V838 Monocerotis, una estrella variable situada a 20.000 luz del Sol. Foto: NASA, ESA, y el Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

 

 

El misterioso ojo de gato que en realidad es una estrella enana blanca que nos mira desde la inmensa distancia y situada en el centro de una bonita Nebulosa Planetaria.

 

Su nombre técnico es NGC 6543, pero se conoce Nebulosa Ojo de Gato: es uno de los objetos estelares más complejos conocidos, debido a las particularidades de su estructura, compuesta por diversas capas cuya formación ni siquiera los astrónomos han entendido completamente todavía. Foto: NASA / Hubble ST.

           En lugares como este podemos cobtemplar el nacimiento de las estrellas

 

 

 

La Nebulosa de Orión, la más famosa y estuadiada por los Astrónomos

 

 

 

La inconfudible belleza de la Nebulosa Carina

 

El situar el Telescopio Espacial Hubble en órbita podría quizás considerarse la contribución individual más valiosa que el programa espacial hacerle a la Astronomía. Tal ingenio, debido a que está muy por encima del efecto oscurecedor de la atmósfera terrestre, puede conseguir imágenes más contrastadas y claras que los más sofisticados telescopios que se encuentran en la Tierra por muy bien situados que éstos puedan estar.

Gracias al Hubble hemos podido viajar el pasado consiguiendo información del Universo primitivo y contemplar el profundo cosmos, galaxias que existían hace doce mil millones de años, de hecho, el Hubble (y sus hermanos de la Tierra), es una máquina del Tiempo que, de manera virtual, nos transporta hacia el pasado lejano que, de otra manera, nunca habríamos podido contemplar.

          Se prepara la renovación del Hubble y el James Web está en camino

                                                    Lanzamiento de la misión Cassini-Huygens en 1997.

Los beneficios obtenidos, las imágenes incomparables, los aportados a nuestros conocimientos, el avance logrado por la misión Cassini-Huygens, son incalculables y ha venido a demostrar que, por lo menos de momento, deben ser los ingenios espaciales los que hagan el trabajo de exploración fuera de la Tierra. Los seres humanos no están preparados para soportar ese medio y, hasta que nuestra tecnología no avance considerablemente, tendremos que valernos del ingenio, de la inmensa imaginación que caracteriza a nuestra especie, para poder contemplar el Universo…¡desde lejos!

Me gustaría un recorrido pormenorizado de toda esta aventura pero, requeriría un espacio y un tiempo del que aquí no disponemos y, me he limitado a dejar una breve reseña de nuestros logros, de nuestra osadía, de nuestras ilusiones y, sobre todo, del instinto que nos empuja hacia las estrellas. Una voz dentro de nuestras mentes nos grita: ¡El Espacio exterior, las estrellas, otros mundos!

De alguna manera, allí en las estrellas se encuentra el origen de la vida, ellas son las que transmutan los materiales a partir de los cuales nacieron los pensamientos y, en nuestro caso, también los sentimientos.

emilio silvera

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No parece que la fuerza de Gravedad esté muy dispuesta a juntarse con las otras fuerzas. Hemos llegado a desvelar secretos profundamente escondidos por la Naturaleza, también hemos sabido encontrar a todas las “familias” de partículas (Quarks -que forman Hadrones-, Leptones y los Bosones transmisores de las fuerzas nucleares fuerte y débil, del electromagnetismo y el hipotético gravitón que sigue perdido), de esa manera sabemos de qué está conformada la materia bariónica, es decir, la que emite radiación,

El éxito alcanzado por la Física desde finales del siglo XIX hasta esta primera década del siglo XXI no sólo ha transformado nuestra concepción del espacio-tiempo, sino que ha llegado a poner en nuestras mentes una nueva percepción de la Naturaleza: la vieja posición central que asignábamos a la materia ha cedido su lugar a los principios de simetría, algunos de ellos ocultos a la vista en el estado actual del Universo.

Está claro que, los físicos, cada día más ambiciosos en su “querer saber” y su “querer descubrir”, buscan sin descanso nuevos caminos que les lleve a desvelar ocultas maravillas que tienen su hábitat natural en lo más profundo de la Naturaleza misma de la que no sabemos, aún, entender todas sus voces.

Son muchos los obstáculos que se encuentran en ese camino que nos lleva inexorable hacia esa soñada teoría final. Los científicos discrepan de los filósofos que no siempre, están de acuerdo con el hecho de que se pueda llegar a esa teoría última que lo pueda explicar todo, y, la firme creencia de que el Universo siempre tendrá secretos para nosotros, es una constante de la filosofía que la Ciencia, no deja de combatir.

         Más imágenes en ATLAS event displays.

Estamos embarcados en una enorme aventura intelectual que eleva al ser humano a la categoría más alta que en el Universo pueda. La Física de altas energías nos llevan a conocer las entrañas de la materia y nos cuenta como se producen esas interacciones en el corazón de los átomos y aunque no sabemos cómo puedan ser las leyes finales ni cuanto será el tiempo que tardaremos en encontrar las pistas que nos guíen por el camino correcto, lo cierto es que, el progreso continúa y cada vez se construyen aceleradores más potentes y sofisticados y telescopios más modernos y con mayor capacidad para transportarnos hacia regiones profundas del Universo en las que podemos contemplar galaxias situadas muy cerca de ese comienzo que llamamos Big Bang.

Como no podía ser de otra manera dado nuestro carácter siempre dispuesto a la controversia y nuestras mentes de pensamientos diversos, la propia idea de una teoría final nos ha llevado a la más profunda discrepancia entre unos y otros. Por una parte, están los partidarios de esa teoría que nos podrá hablar de un Universo de más altas dimensiones, donde la relatividad general de Einstein y la mecánica cuántica de Planck, conviven en la soñada concordia que muchos físicos han soñado y, por la otra, están aquellos que discrepando de los primeros se agarran al pensamiento de la imposibilidad de conseguir una teoría de esas características y, ellos hablan de física-ficción.

Lo cierto es que, a pesar de lo que digan los detractores de estas ideas avanzadas (no pocas veces por envidia y por el simple hecho de que ellos no tienen la capacidad de entender los nuevos conceptos y sus complejas matemáticas), la Física prosigue su camino y en no pocos campos, la lista de los Grupos Especializados que existen en la RSEF es un ejemplo del lugar que la Física ocupa en el ámbito de la Ciencia y en la Sociedad.

                                                      Real Sociedad Española de Física

Grupos Especializados dentro de la RSEF:

De Adsorción, de Astrofísica, de Calorimetría y Análisis Térmico, de Coloides e interfases, de Cristalografía y crecimiento cristalino, de Didáctica e Historia de la Física y la Química, de la Física Atómica y Molecular, de la Física del Estado Sólido, de la Física en las Ciencias de la Vida, de Física Estadística y No Lineal, de Física de Altas Energías, de Física de la Atmósfera y del Océano, de Física de Polímeros, de Física Médica, de Física Nuclear, de Física Teórica, de Información Cuántica, de Materiales Moleculares, de Reología, de Termodinámica, etc.

Todo esto demuestra el enorme interés que la Física tiene en todos y cada uno de los apartados que la puedan afectar y, lo mismo trata de conseguir un líquido de quarks y gluones que, a temperatura ambiente se convierta en el mejor superconductor, que encontrar el Bosón de Higgs para completar y mejorar el Modelo Estándar, investigar en los campos del electromagnetismo y de la radiación con la mirada puesta en la salud con fines médicos que hagan mejor nuestras vidas (tomografía por emisión de positrones computerizada: un buen uso, no un abuso, de la radiación ionizante, neuroimagen por resonancia magnética, estudio de fisiología cardíaca mediante Ecocardiografía Doppler, Radioterapia con radiación sincrotrón, radioterapia del melanoma ocular, una perspectiva de la biología y la medicina desde la teoría del caos y la geometría fractal, etc. etc.), innumerables y sustanciosas colaboraciones con la Astronomía (Astrofísica), con las ciencias de la vida (Biofísica) y, sería interminable la lista de aquellos apartados del saber de la Humanidad en los que la Física está presente.

Independientemente de los muchos proyectos en marcha (ordenadores cuánticos, energía de vacío, semiconductores magnéticos diluidos (materiales para la espintrónica), nanotecnología y nanociencia, modelos de las dinámicas de las ondulaciones en la nanoarena, materia extraña, tecnologías de la telecomunicación y de la información, capacidad de almacenar información, física de fluidos, estudios del efecto de la irradiación sobre el metano, la física de materiales, teletransportación cuántica, estudio del cristal aperiódico de la vida, interacciones fundamentales, sensores de radiación y detección de alimentos irradiados, simetrías exóticas, fibras ópticas, nanotubos… y seguir enumerando lo que la Física es y la infinidad de campos en los que interviene requeriría muchas horas y muchas páginas de las que no disponemos.

Están las galaxias y los átomos como objetos situados en los extremos de lo miu grande y lo muy pequeño. Sin embargo, algún estudio ha venido a decirnos que existen estructuras mucho mayores que los cúmulos de galaxias, y, tampoco podemos afirmar que no existan otros más pequeños que las partículas subatómicas… ¿Las cuerdas?

 Hemos llegado a saber desde lo muy grande hasta lo muy pequeño que, estando en este mundo nuestro, parece que están en diferentes mundos, toda vez que, lo uno se sitúa en el macro mundo, mientras que lo otro está situado en ese otro “universo” inifinitesimal de la cuántica. Sin embargo, ambos “mundos” no han dejado nunca de estar conectados y todo lo grande está hecho de cosas pequeñas. La técnica avanza y los conocimientos nuevos nos posibilitan hacia un futuro que ni podemos imaginar.

A todo esto, nos damos de bruce con problemas tan complejos que la idea que podemos tener hoy de la realidad que sea compatible con los más recientes resultados teóricos y experimentales de la mecánica cuántica. Yo tengo amigos banqueros, Ingenieros, oficinistas, constructores, camareros, mecánicos o marineros que, cuando se les habla de estos temas, miran para otro lado y silban. Poca gente se interesa por estos asuntos que, de su enorme importancia, no sólo depende nuestro bienestar, sino que, en esos conocimientos reside el futuro de la Humanidad.

Si profundizamos, por curiosidad, en los conocimientos que actualmente tenemos de la Astronomía y de la Física o la Química (siempre acompañadas de los números), veremos con admiración que las semillas se pusieron hace ya más de 2.500 años, cuando Tales, Anaximandro o Anaxímes sintieron la curiosidad de conocer y miraron el mundo desde la lógica y, dentro de sus posibilidades trataron de desvelar los secretos de la Naturaleza. Allí, en ese momento, nacio la Ciencia, o, incluso puede que antes en aquellos pensadores de Oriente que ya hablaron de vacío y de átomos y también, de sustancia cósmica.

                   Se confirma el entrelazamiento cuántico gracias a la luz de las estrellas

A medida que el tiempo avanzó, nos dimos cuenta de que, nuestras experiencias cotidianas se alejaban del mundo real y, nuestro sentido común, no siempre nos guiaba en la correcta dirección para poder comprender el mundo. Con frecuencia nos preguntamos: ¿Qué es lo real? ¿Si dentro de nuestras mentes conformamos un “universo” a la medida de nuestras limitaciones –por falta de los datos que nos impide ver la realidad-, cómo podremos llegar a saber la clase de Universo que nos acoge? Aquí nos topamos con el determinismo.

Por lo que se refiere al Universo, caben dos posibilidades: o existe desde siempre o ha tenido un comienzo. ¿Tendría sentido pensar que existió desde siempre? Y, si no ha existido desde siempre, quiere decir que ha tenido un comienzo. ¿Qué había antes? Tal vez nada. Sin embargo, la Física nos dice que la “NADA” no existe y, en ese caso, lo único que podemos hacer es preguntarnos, ¿De dónde salió? Y si había algo que lo formó, ¿Cómo podemos hablar de un comienzo?, ¿No habría que tratar de ir hacia atrás y, buscar el verdadero origen que lo formó? Ante todo esto volvemos al hecho de que el determinismo se refiere a dos cosas a la vez:

1. si todo acontecer natural y
2. si todo acontecer humano

Deben estar previamente determinados por unos antecedentes y, el determinismo  debe quedar, en su caso, circunscrito al acontecer natural. Si así fuera, tendríamos libertad en nuestras decisiones, pero esto implicaría que entre nuestros constituyentes debería haber una “sustancia” que se sustrae el determinismo, lo cual introduciría el interesantísimo problema del dualismo materia-mente, en la tradición de Platón, Descartes y sobre todo Kant. Aunque, finalmente, tiendo a pensar que no existe nada que no esté escrito en las leyes de la Física y de la Química. Además, si la vida es diferente en este aspecto, ¿Dónde está el borde o el final de lo que el Universo pueda o no pueda hacer? ¿En el Homo Sapiens? ¿Es la propia vida la que pone límites a la creación?

Saber para poder responder estas preguntas, la verdad, no sabemos y, es precisamente por eso, por nuestra enorme falta de conocimientos por lo que no paramos de buscar esas respuestas a preguntas que bullen dentro de nuestras mentes y, tengo la esperanza de que, un día, lejano aún en el futuro, si no al completo, si obtendremos una respuesta satisfactoria que, al menos, sacie nuestra curiosidad y, llegados a ese punto o alto nivel del saber, las cosas serán más tranquilas, los conocimientos nos llegaran escalonados y en los momentos precisos en los que la Naturaleza sepa que, ese saber, ya no nos podrá hacer daño alguno, pues, nuestra capacidad para entonces podrá manejar fuerzas y energías que hoy por hoy, nos destruirían.

emilio silvera

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