“Frank Wilczek estadounidense de origen polaco e italiano. Junto con David Gross y David Politzer recibió el Premio Nobel de Física 2004 por el descubrimiento de la libertad asintótica en la teoría de la interacción fuerte.”

“La cromodinámica cuántica es una teoría de gauge que describe la interacción entre quarks y gluones. Los quarks son los fermiones de esta teoría y desempeñan un papel análogo a los electrones y neutrinos del modelo electrodébil, los gluones son los bosones de gauge de la teoría, y desempeñan un papel análogo a los fotones en la QED.​ Los gluones son representables mediante un campo de Yang-Mills cuya simetría interna es el grupo SU(3).”

La fuerza nuclear fuerte funciona como un muelle de acero que, cuanto más se estira, más resistencia opone. Así, si los Quarks se quieren separar la fuerza aumenta y no los deja

En cromo-dinámica cuántica, la propiedad de libertad asintótica hace que la interacción entre quarks sea más débil cuanto más cerca están unos de otros (confinación de quarks) y la fuerza crece cuando los quarks tratan de separarse, es la única fuerza que crece con la distancia. Los quarks y los gluones están confinados en una región cuyo valor se define por:

R » ћc /L » 10^{-13 cm.}

En realidad, la única manera de que pudiéramos observar quarks libres, sería en un ambiente con la temperatura del universo primitivo, es la temperatura de desconfinamiento.

No se explicar por qué, se me ha venido a la Mente el Big Crunch que está referido a un estado final de un Universo cerrado de Friedmann  (es decir, uno en el que la densidad excede a la densidad crítica).

“A Alexander Friedmann de Rusia se le acredita el desarrollo de una ecuación dinámica de la expansión del universo en 1920. Este fue un momento en que Einstein, Willem de Sitter de los Países Bajos, y Georges Lemaitre de Francia, también estaban trabajando en ecuaciones para modelar el universo. Friedmann lo desarrolló como una ecuación relativista en el marco de la relatividad general, pero la descripción aquí se limita a una versión no relativista simplificada, basada en las leyes de Newton.

Las formas convenientes de la ecuación de Friedmann con el que examinar la temperatura y el tiempo de expansión para el modelo del Big Bang del universo son:

 

 

 

Además de la densidad y la constante de gravitación G, la ecuación contiene el parámetro de Hubble H, un parámetro de escala R, y un factor k que se llama parámetro de curvatura. El parámetro de curvatura indica si el universo es abierto o cerrado. Las ecuaciones anteriores no especifican la naturaleza de la densidad ρ. No incluyen las posibles interacciones de partículas que no sean la atracción gravitatoria. Tales interacciones de partículas como las colisiones, podrían especificarse en términos de presión, por lo que al modelo anterior se le refiere a veces como un universo “sin presión”. Las versiones más detalladas de la ecuación de Friedman incluyen tales efectos.

Einstein consideró agregar un nuevo término, la famosa (o infame) constante cosmológica que produciría un universo estático.” (La constante cosmológica fue introducida inicialmente por Einstein en 1917 para lograr un universo estático, que coincidía con la concepción del universo reinante en su tiempo. … Edwin Hubble sugirió en 1929 que el universo parecía estar en expansión.)

Dicho universo se expande desde el Big Bang inicial, alcanza un radio máximo, y luego colapsa hacia un Big Crunch, donde la densidad de la materia se vuelve infinita después de que la Gravedad haga parar la expansión de las galaxias que, lentamente al principio, y muy rápidamente después, comenzarán a desplazarse en sentido contrario, desandarán el camino para que toda la materia del universo se junte en un punto, formado una singularidad en la que dejaría de existir el espacio-tiempo. Después del Big Crunch debería haber otra fase de expansión y colapso, dando lugar a un universo oscilante.  universo que se va y universo que viene.

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Estos antepasados nuestros son, de entre todos los homínidos fósiles, los que más se parecen a los monos antropomorfos que viven en la actualidad. Su cerebro era como el de un chimpancé actual: de una capacidad de 400 cm3 aproximadamente. Sus condiciones físicas estaban totalmente adaptadas al medio, con piel cubierta de pelo fuerte y espeso, impermeable, adaptados al clima lluvioso y la humedad ambiental, en donde el sudor era totalmente ineficaz para refrigerar el cuerpo.

El equipo sensorial de estos antepasados nuestros debía de ser como el de todos los primates. Predominaba el sentido de la vista más que el del olfato: en el bosque, el hecho de ver bien es más importante que el de tener una gran capacidad olfativa. Una buena visión de los colores les permitía detectar las frutas multicolores en las umbrías bóvedas de la selva.

El aumento del cerebro hizo posible comprender las cosas misteriosas que pasaban a nuestro alrededor, y, poco a poco, fuimos dominando algunas de aquellas fantásticas maravillas que se producían de manera natural para hacerlas posibles en beneficio de la vida cotidiana.

Está claro que el cerebro necesita energía. Sin embargo, no quiere decir que cuanto más comamos más crecerá y más inteligentes seremos. El cerebro crece porque se ejercita, es el órgano pensante de nuestro Ser, allí se elaboran todas las ideas y se fabrican todas las sensaciones, y su mecanismo se pone en marcha para buscar soluciones a problemas que se nos plantean, para estudiar y comprender, asimilar nuevos conceptos, emitir teorías y plantear cuestiones complejas sobre múltiples problemas que el ser humano maneja en los distintos ámbitos del saber científico y técnico, o simplemente de conocimientos especializados de la actividad cotidiana. Todo esto hace funcionar al cerebro, a veces al límite de sus posibilidades, exigiéndole más de lo que es capaz de dar y exprimiendo su energía hasta producir agotamiento mental.

Hace ya algunos miles de años desde que los sujetos de nuestra especie despertaron al “mundo” y fueron conscientes de que estaban rodeados por una Naturaleza maravillosa que, con dificultad intelectual trataban de comprender y, de esa manera, pasaron algunos milenios hasta que llegaron Civilizaciones más adelantadas como la Sumeria y Babilónica que abrieron las puertas a un “mundo” nuevo.

Mucho tiempo ha tenido que pasar hasta llegar a comprender la desintegración Alfa. Desde que hace algunos miles de años, Demócrito de Abdera nos hablara del átomo y Empédocles de los Elementos, mucho ha tenido que llover, muchas mentes pensantes han tenido que imaginar cómo era el mundo, y, otros experimentando, lograron desvelar secretos que ahora son conocimientos certeros del funcionamiento de la Naturaleza y de la dinámica del Universo.

El camino ha sido largo y el recorrido, desde el átomo de Demócrto hasta la teoría de cuerdas… ¡Aún no ha finalizado! Seguimos queriendo saber que es lo que puede existir más allá de los Quarks, si es que algo existe allí.

“La física (del latín physica, y este del griego antiguo φυσικός, «natural, relativo a la naturaleza»)³​ es la ciencia natural que estudia los componentes fundamentales del Universo, la energía, la materia, el espacio-tiempo y las interacciones fundamentales.​ La física es una ciencia básica estrechamente vinculada con las matemáticas y la lógica en la formulación y cuantificación de sus principios”

Y, nos ayuda a:

– Tener una ubicación en el espacio-tiempo.

– Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.

– Poderle asociar una magnitud física llamada energía.

La física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales, desde las partículas subatómicas hasta la formación y evolución del Universo así como multitud de fenómenos naturales cotidianos, caracterizados por cierta geometría o topología y cierta evolución temporal y cuantificados mediante magnitudes físicas como la energía.

La Física explica con un número limitado de leyes las relaciones entre materia y energía del Universo, abarcando desde fenómenos que incluyen partículas subatómicas hasta fenómenos como el nacimiento de una estrella.

Muchas han sido las sorpresas que nos ha dado la Física, y, sobre todo, a partir del experimento de Rutherford cuando bombardeando una lámina de oro con partículas Alfa, descubrió que en el átomo existía un núcleo y, allí comenzó el auténtico conocimiento sobre lo que en realidad era la materia y de qué estaba hecha.

Emmy Noether eminente física teórica. Revolucionó las teorías de anillos, cuerpos y álgebras. El teorema que lleva su nombre, teorema de Noether, formulado por ella misma, explica la conexión fundamental entre la simetría en física y las leyes de conservación.

Físicos teóricos

“La física teórica es la rama de la física que elabora teorías y modelos usando el lenguaje matemático con el fin de explicar y comprender fenómenos físicos, aportando las herramientas necesarias no solo para el análisis sino para la predicción del comportamiento de los sistemas físicos. El objetivo de la física teórica es comprender el universo elaborando modelos matemáticos y conceptuales de la realidad que se utilizan para racionalizar, explicar y predecir los fenómenos de la naturaleza, planteando una teoría física de la realidad.”

                    Muchas son las cosas que existen a nuestro alrededor que no podemos ver

Es cierto que nuestros ojos desnudos son incapaces de alcanzar los objetos infinitesimales que conforman la materia y son los constituyentes primarios de los átomos, esos objetos pequeños que se juntan para formar moléculas y para que éstas, a su vez, se unan y formen cuerpos y objetos mayores que sí podemos observar. Tampoco, a ojo desnudo, podemos visualizar objetos que aunque son enormes, están situados a tan inmensas distancias que nos resulta imposible verlos, son estrellas y galaxias situadas en remotas regiones del Universo. Así, estamos limitado para poder contemplar según que cosas y en qué situación.

Como el ingenio humano es muy grande, nos la hemos ingeniado para construir sofisticados aparatos tecnológicos que nos permitan alcanzar, la visión de lo muy pequeño y también, de lo muy grande y lejano. El microscopio electrónico y los Telescopios nos han posibilitado hacer viajes de otra manera imposibles.

                                                          Mostrando retina

                                          Ojo de una larva de mosca de la fruta

                                      Sección de una coccinella (mariquita) pierna

                                               Floral primordios de Allium sativum (ajo)

                                                                               Simple arena de Coral

Fotografía de un átomo de Silicio tomada a través de un microscopio electrónico de efecto túnel

    Enlaces atómivcos visto con microscopía de fuerza atómica

No todos los átomos pueden formar condensados de Bose-Einstein – “Sólo aquellos que contienen los números pares de neutrones más protones más electrones”. Arriba el condensado de Bose-Einstein  de átomos de sodio.

Insectos, partículas y objetos diminutos con los que convivimos a diario pero que nos pasan completamente desapercibidos toman forma gracias a las potentes lentes magnéticas de un microscopio electrónico. Las imágenes, a veces de una gran belleza y otras en cambio espeluznantes

Hace más de 30 años que el microscopio de efecto túnel (STM), hizo su debut en un laboratorio de Suiza. Fue el primero de su gran familia, denominada microscopios de ‘sonda local’, en conseguir los aumentos necesarios para obtener imágenes de átomos.

También inventamos ingenio que podían captar los objetos grandes y más lejanos

                      De todos es bien conocido el resultado obtenido por los grandes telescopios

Así hemos podido viajar desde las entrañas de la materia hasta el Universo profundo, y, en esos lugares, asombrados, pudimos ver las complejas estructuras de lo muy pequeño y, también, las más grandes de las galaxias. Sin embargo, hay más, mucho más que, por el momento, no hemos podido contemplar a pesar de los magníficos microscopios y los grandes telescopios inventados para llegar, a esos recónditos lugares a los que el ojo desnudo no pueden llegar.

                               Si realmente existe esa “materia oscura”… ¿Dónde estará?

Existe alguna especie de “sustancia cósmica” que presentimos que está ahí,  permeando todo el Universo. No parece que llegue a tener la categoría de materia, ya que, ni verla podemos y, desde luego, no sabemos de qué estará hecha y, si finalmente, podría estar conformada por alguna clase de partícula desconocida. Inferimos su existencia a partir del movimiento de las galaxias que se alejan las unas de las otras de manera inusual, a como deberían hacerlo si la materia toda del Universo, fuese esa materia Bariónica que podemos contemplar y que emite radiación y conforma todos los objetos conocidos desde los mundos, estrellas y galaxias hasta seres vivos de todas las especies. Así, hay un exceso de fuerza gravitatoria que hace que las galaxias corran más de lo que sería usual y se alejan las unas de las otras a gran velocidad.

Aunque no pocos se han lanzado a postular la composición del Cosmos, a pesar de lo que digo en el párrafo anterior, no quiero postular la existencia de la mal llamada “materia oscura”, y, prefiero aceptar las cosas cuando éstas, queden al descubierto y bien verificada su existencia real. El hecho de que las galaxias se alejen las unas de las otras a mayor velocidad de lo que sería aceptable en función de la materia (no) visible, podría también deberse, a otros parámetros que (seguramente por ignorancia) no han sido contemplados.

                     ¡Existen tantas cosas que no sabemos!

Hace algunos meses, un equipo de Astrónomos, en el transcurso de una Investigación a fondo, para dilucidar qué podía haber más allá del “borde” del Universo, dijeron haber detectado la presencia de algo grande, muy grande que, podía estar incidiendo sobre nuestro propio Universo y, no se apartaban (aunque necesitarían más observaciones), de que en realidad, se tratara de un universo vecino que, generaba fuerza gravitatoria suficiente como para que estuviera tirando del nuestro, y, esa podría ser, una posible explicación al movimiento de huida de las galaxias.

Lo cierto es que no resultaría nasa asombroso que, de la misma manera que existen miles de millones de mundos y de estrellas en nuestra propia Galaxia, y, cien mil millones de galaxias en nuestro Universo, pudieran existir, en un Multiverso mayor, un sin fin de universos que, como el nuestro, tuviera presentes sus fuerzas fundamentales, materia, e, incluso alguna clase de vida.

El Tiempo, con su transcurrir inexorable, pasó las páginas primeras y atrás quedaron aquellos mundos de fantasía y barbarie. Animales terroríficos y pueblos del pasado que, vivían atados a la superstición y a la mitología que era el destino natural de una gran ignorancia.

Pero, con el transcurrir del Tiempo, al mismo tiempo que lo hacía el planeta que nos servía de hábitat, también nuestras mentes evolucionaron, y, hasta tal punto fue así que, llegamos a discernir algunos misterios de la Naturaleza para comprender, los mensajes que nos enviaba en forma de fenómenos naturales que, poco a poco, llegamos a comprender.

                    Muchos mundos llenos de vida de múltiples formas como el de Pandora

Fuimos conscientes de que formábamos parte de un algo mucho mayor que el simple mundo que nos servía de “vivienda” alumbrada por una pequeña estrella ordinaria y amarilla de la clase G2V, que generaba la luz y el calor necesarios para el surgir y mantenimiento de la vida y de la fotosíntesis de las plantas, creadoras del oxígeno tan necesario para nosotros.

Supimos de la existencia de millones de mundos y cientos de miles de millones de estrellas sólo en nuestra Galaxia, y, mucho más allá, llegamos a conocer la existencia de cien mil millones de galaxias repartidas por todo el Universo “infinito”, y, en todos esos lugares… ¿Cuántas sorpresas nos aguardan? Sabiendo que eso es así (que lo es), ¿por qué no podemos pensar en juntos llenos de vida y en muchos otros universos?

¿”Acaso todo esto no forma parte de un Multiverso mucho mayor”?

 

 

Somos tan ignorantes que existen un sin fin de cuestiones que no podemos ni afirmar ni negar y, la posibilidad de que un día, lejos aún en el futuro, se fundan dos universos paralelos, como ahora vemos que ocurre con la fusión de galaxias…

                                                                    ¡Podría ser una imagen del futuro!

El Cosmos es muy grande, casi “infinito” para nosotros y, todos sus contenidos y energías podrían ser, en su rica diversidad, sólo un ejemplo de entre muchos que, dispersos en un inconmensurable Multiverso, podría, algún día, hablarnos de nuestra infinita pequeñez en relación a lo que vemos y a lo que no podemos ver.

“El estudio realizado es un paso hacia los ordenadores, teléfonos inteligentes y otros dispositivos de tecnología espintrónica que serán más rápidos y consumirán menos energía que sus equivalentes electrónicos actuales.

“Los dispositivos electrónicos utilizan como corriente de funcionamiento la carga de los electrones, esto es: una carga negativa que está en movimiento“, dice Ashutosh Tiwari, Profesor Asociado de Ciencias de los Materiales e Ingeniería en la Universidad de Utah. “Los dispositivos espintrónicos utilizarán tanto la carga como el espín de los electrones. Con la espintrónica lograremos dispositivos más pequeños, más veloces y más eficientes en materia energética“.

                   Habrá que tener mucho cuidado con el grado de entendimiento que le damos

                         Si llegan a tener consciencia de SER… ¡Nos podríamos ver en serios apuros!

Los adelantos en robótica se están uniendo a los descubrimientos en robótica de última generación y, a eso se le añaden los avances en Inteligencia Artificial que, de manera irremisible (sin que nos demos cuenta de ello), nos está llevando a la aparición de una nueva especie artificial que, va tomando más y más importancia a medida que le damos más funciones y, se habla de otorgarles el don de la Consciencia, lo cual, no deja de ser un acto irresponsable por nuestra parte que, de seguir por ese camino…

El material más fuerte que existe es el grafeno, un 58% más duro que el diamante. Además, posee otras propiedades mecánicas, químicas, electrónicas, magnéticas y ópticas, lo que lo han convertido en uno de los materiales más estudiados en la actualidad. Sus increíbles propiedades y características hacen que el uso y aplicaciones del grafeno se haya extendido a múltiples sectores.

Lo que se espera del grafeno en los próximos años, es un incremento en su uso, llegando a ser masivo (se habla incluso de revolución tecnológica), pudiendo llegar a sustituir al silicio en la próxima década.

El grafeno es una forma alotrópica (propiedad de tener varias estructuras moleculares o atómicas) del grafito, por lo tanto, al igual que el diamante y el propio grafito, proceden del carbono. Se trata de un material muy fino que dispone de una única capa de átomos cohesionados, por lo que se le dice que es bidimensional al poder apreciarse solo dos de sus dimensiones.

Las extraordinarias propiedades del grafeno lo han convertido en uno de los materiales que más aplicaciones tiene actualmente, siendo objeto de estudios y experimentos.

Seguramente éste material que tiene su origen en el Carbono (como nosotros), será el que se utilizará en construir las naves espaciales del futuro.

Partiendo de nuevos materiales y nuevas técnicas descubiertas en teorías de la futura Física, serán construidos los robots que, en nuestro lugar, viajaran al Espacio interestelar y visitaran las estrellas. Ese sueño de la Humanidad será, al fin realidad por otra “especie” que, aunque artificial, llevará casi todos los atributos humanos a excepción de un final mortal. Ellos se podrán rehacer de manera indefinida y, si llegan a tener la capacidad de sentir… ¿Qué haremos aquí entonces nosotros?

Dotados de materiales imperecederos, sin necesidad de dormir, ajeno a la radiación del espacio, con necesidades básicas y fácilmente suministradas a partir de una fuente de energía, con la capacidad de reponer averias por sí mismo, no sintiendo dolor… Podrá realizar viajes espaciales de miles de años y recoger todos esos magníficos datos en la memoria de a bordo para transmitirla al centro de mandos.

La Humanidad, con la carga de su fragilidad, expuesto a los mil peligros con los que,  el espacio exterior nos amenaza, nunca podrá comparar con esa otra especie artificial que, construida por nosotros mismos, será la que realizará todos nuestros sueños y, no negaría la posibilidad de que, una vez asentada y consciente de su verdadero poder, prescinde de nosotros, sus creadores, como una rémora innecesaria.

Ellos, seguramente llegarán a descubrir cómo burlar la velocidad de la luz para viajar a las estrellas y poder desplazarse a otras galaxias, y a otros mundos. Dominarán los secretos del electrón y de la luz, y, serán ellos, y no nosotros los que imaginaron todo eso, los que podrán hacer realidad nuestros sueños.

emilio silvera

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