Teseo, hijo del rey Egeo, soberano de Atenas,  que, tras abatir al Minotauro, logró salir del Laberinto de Creta con ayuda del hilo de Ariadna,  y regresar sano y salvo a su ciudad de origen. Es sabido que se le olvidó cambiar las velas de la nave. Su padre le había dicho que arriara las velas negras que llevaba si volvía a salvo de su misión, y que izara en su lugar unas blancas, olvido que acarreó el suicidio de su padre,  que se precipitó al mar que lleva su nombre.

Hay, según quien lo cuente, muchas versiones sobre la causa de este olvido. Para Plutarco es la alegría de la hazaña heroica; para Diodoro, Apolodoro, Pausanias e Higino, la pena que lo embargó de añoranza por la pérdida de Ariadna. Para Catulo se trata de un castigo divino de Júpiter como venganza por el abandono de Ariadna. Podemos incluso llegar a pensar, siguiendo a Sigmund Freud, que se trata de un ajuste de cuentas: el olvido del héroe no sería un acto involuntario, sino el deseo inconsciente de matar al padre que todo hijo lleva consigo debido al complejo de Edipo. En efecto, al desembarcar en el Ática el príncipe heredero, una vez fallecido el monarca, sería coronado rey él mismo: a rey muerto, rey puesto.

El caso es que, leyendo la biografía de Teseo que escribió Plutarco, que traza un paralelismo con la de Rómulo, me encuentro con la célebre paradoja de la nave de Teseo.

Teseo se preguntaba si cuando, en su paradoja de reemplazo, si cuando a un objeto se le reemplazan todas las piezas, seguía siendo el mismo objeto. De la misma manera, nosotros, a medida que vamos evolucionando a lo largo de nuestras vidas, nos vamos transformando en otro muy diferente, toda vez que, las experiencias vividas, nos cambian y nuestra mente de hoy, no es la mente de ayer. Ya lo decía Heráclito, el gran filósofo griego:

“Ningún hombre puede cruzar el mismo río dos veces, porque ni el hombre ni el agua serán los mismos.”

 

¿La metafísica? Una escalera que no hemos podido subir y una puerta, que tampoco hemos sabido cruzar. Es lo que está más allá de lo material, incluso sobrepasa el mundo filosófico de los pensamientos que se pueden constatar para adentrarse en ese otro “mundo” en el que la mente divaga y quiere llegar mucho más lejos  de lo que le está permitido.

¿Hacia dónde vamos?

Habiendo finalizado la lectura de Las sombras de la mente, de Roger Penrose, en la que nos habla de la posibilidad de comprender de manera científica lo que la conciencia es y, extrapola dicha conciencia, hasta ese otro mundo de la I.A., en el que, si nada lo remedia, estamos inmersos hasta tal punto que, en el futuro más o menos lejano, será lo que predomine tanto aquí en la la Tierra, como en los mundos y lunas que nos acompañan en el Sistema solar, e, incluso, mucho más allá. Ellos serán, los Robots, los que surquen los cielos y el Espacio Interestelar en busca de las estrellas.

Conociendo el Universo

      Hay en todas las cosas un ritmo que es de nuestro Universo.

“Hay simetría, elegancia y gracia… esas cualidades a las que se acoge el verdadero artista. Uno puede encontrar ese ritmo en la sucesión de las estaciones, en la que la arena modela una cresta, en las ramas de un arbusto creosota o en el diseño de sus hojas. Intentamos copiar ese ritmo en nuestras vidas y en nuestra sociedad, buscando la medida y la cadencia que reconfortan. Y sin embargo, es posible ver un peligro en el descubrimiento de la perfección última. Está claro que el último esquema contiene en sí mismo su propia fijeza. En esta perfección, todo conduce hacia la muerte.”

De “Frases escogidas de Muad´Dib”, por la Princesa Irulan.

Las estrellas azules están entre las mayores de la Vía Láctea; lo verde es oxígeno y lo rojo hidrógeno. Pero mejor os dejo con la descripción de los que saben hablar de estas cosas:

“La gigantesca y joven agrupación estelar, llamada R136, sólo tiene unos pocos millones de años de edad y reside en la Nebula 30 Doradus, una turbulenta región de nacimiento de estrellas en la Nube Grande de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra Vía Láctea. No hay región con formación de estrellas conocida en nuestra Galaxia tan grande o prolífica como la 30 Doradus. Muchas de las azules como diamantes están entre las mayores conocidas. Buena parte de ellas son unas 100 veces más grandes que nuestro sol. Estas estrellas Hiper-gigantes están destinadas a explotar como Supernovas dejando “regado” el Espacio Interestelar de materiales complejos y, como remanente, ahí quedará un Agujero negro.

Si las estrellas son corrientes, como nuestro Sol, entonces, lo que queda al final de sus vidas es una bonita Nebulosa Planetaria y, en el centro, una estrella radiante enana blanca que emite con rabia en el ultravioleta, y, pasado algunos cientos de años, se enfriará para quedar como un cadáver estelar.

Los fenómenos y maravillas que podemos descubrir en el Universo son inagotables, estamos y pertenecemos a un Universo inmenso que, casi con toda seguridad, nunca podremos recorrer. Descubrimos regiones lejanas, situadas a miles de millones de años-luz de la nuestra, y, nuestros “ojos”, son los cada vez más sofisticados telescopios que nuestra ingenio construye. Sin embargo, nunca podrán, los telescopios, enseñarnos imágenes de objetos de hoy en esas distancias, ya que, cuando nos muestra una galaxia situada a cinco mil millones de años luz de la Tierra, nos está mostrando cómo era esa galaxia hace cinco mil millones de años.

Inmensas Nebulosas gigantes moleculares de la que nacen estrellas nuevas, nuevos mundos y… ¿Nuevas formas de vida?

Cada día tratamos de dar un repaso a temas de interés y siempre procurando que sean interesantes para que capten la atención del visitante. Como todos sabéis, nos centramos en la Física, astrofísica, Astronomía en general y también, de hechos del pasado que nos dejaron aquellas civilizaciones antiguas para que hoy, podamos nosotros ser lo que somos y haber llegado hasta dónde nos encontramos gracias a la contribución de muchos que antes que nosotros, pasaron por aquí, y dejaron sus obras en este mundo privilegiado. La Mente siempre ha sido uno de los temas preferidos que, por su complejidad y misterio, ha despertado nuestra curiosidad.

Sí, con frecuencia hemos hablado aquí de la Mente y de la Materia, del Universo y de las galaxias que lo pueblan, de los Mundos y de la Vida, de las múltiples teorías que observando y experimentando hemos creado para poder explicar la Naturaleza, de las Constantes Universales y de las cuatro Fuerzas Fundamentales. En fin, hemos hablado de los objetos exóticos que pueblan el universo y de las maravillas que ocurren en el corazón de las estrellas que, a temperaturas de millones de grados, transmutan los elementos simples en otros más complejos. De todo eso y de muchas más cosas hemos hablado aquí y, posiblemente, algún lector, haya podido aprender alguna cosa. Siempre hemos procurado exponer los temas de la manera más sencilla posible y, si lo hemos logrado o no, serán ustedes los que lo tengan que juzgar.

Una galaxia es un universo en miniatura, allí pueden estar representados todos y cada uno de los objetos que pueblan el Cosmos. En el ámbito de una galaxia todas las fuerzas del universo actúan allí a nivel local, La Gravedad mantiene allí unidas a las estrellas y los mundos, las Nebulosas y las ingentes cantidades de gas y polvo que contienen crear estrellas nuevas. Allí, en las galaxias, residen agujeros negros, estrellas de neutrones y una gran variedad de estrellas y de sistemas solares, así cometas errantes y enormes meteoritos que vagan por el espacio interestelar. En una galaxia, amigos míos, podemos encontrar todo aquello que en el universo existe. Las hay muy pequeñas, enanas con menos de un millón de estrellas y también, las hay gigantes y supergigantes que llegan a tener muchos cientos de miles de millones de estrellas. Algunas tienen diámetros que sobrepasan los 600.000 años-luz.

Pueden estar aisladas y también en pequeños grupos (como nuestro Grupo Local de Galaxias donde reinan Andrómeda y la Vía Láctea. Pero, también existen enormes estructuras, cúmulos y supercúmulos de galaxias como el de Virgo. Muchos son los tipos de galaxias conocidos y, referidas al material que las conforma, a su físicas específicas, o, también, a otras circunstancias especiales, raras o exóticas, la familia de las galaxias es grande y muy variada.

Y, en todo ese aparente maremágnum, apareció la vida. “La Vida, como una cúpula de vidrio multicolor, mancha el blanco resplandor de la eternidad.” De la misma manera que no llegamos a comprender el Universo, tampoco conocemos lo que la vida es, y, hasta las definiciones que hemos encontrado explicarla, ni se acercan a la realidad, a la grandiosidad, a la maravillosa verdad que el universo nos muestra a través de la vida, en la que, a veces, subyacen los pensamientos y los mejores sentimientos.

Aquí, como decía al principio, hemos comentado sobre los muchos procesos científicos que, de alguna manera, han podido involucrar a más de uno que, habiendo sentido curiosidad y teniendo ganas de saber, han seguido con cierta fidelidad lo que aquí pasaba. Hemos podido explicar que, la Astronomía, al destrozar las esferas cristalinas que, según se decía, aislaban la Tierra de los ámbitos etéreos que se hallan por encima de la Luna, nos puso en el Universo. También hemos podido contaros que la Física cuántica destruyó la metafórica hoja de cristal que supuestamente separaba al observador distante del mundo observado. Juntos, hemos podido que estamos todos, inevitablemente enredados en aquello que no conocemos pero que, deseamos conocer.

La Astrofísica, al demostrar que la materia es la misma en todas partes y que en todas partes obedece a las mismas leyes, nos reveló una unidad cósmica que se extiende la fusión nuclear en el núcleo de las estrellas, hasta la química de la Vida. La Evolución darwiniana, al destacar que todas las especies (al menos de la vida terrestre que conocemos), están relacionadas y que todas surgieron a partir de la “materia inerte”, puso de manifiesto que no hay ninguna muralla que nos separe de las otras criaturas de la Tierra, o del planeta que nos dio la vida y que, en definitiva, estamos hechos del mismo material que están hechos los mundos.

La convicción de que, en cierto sentido, formamos una unidad con el universo, por supuesto, ha sido afirmada antes muchas veces por hombres sabios en otras esferas del pensamiento. Acordémonos de lo que dijo Heráclito: “Todas las cosas son una sola cosa”; Lao-tse en China, describió al hombre y la Naturaleza como gobernados por un solo principio (lo llamó el Tao); y la creencia en la unidad de la Humanidad con el Cosmos estaba difundida los pueblos anteriores a la escritura, como lo puso de relieve el jefe indio Suquamish Seattle, quien declaró en su lecho de muerte que “todas las cosas están conectadas, como la sangre que une a una familia”.

Pero hay algo sorprendente en el hecho de que la misma concepción general ha surgido de ciencias que se enorgullecen de su lúcida búsqueda de hechos objetivos, empíricos. Desde los mapas de cromosomas y los registros fósiles que representan la interconexión de todos los seres vivos de la Tierra, hasta la semejanza de  las proporciones químicas cósmicas con las de las especies vivas terrestres, nos muestran que realmente formamos del universo en su conjunto.

El Tiempo pasa inexorable, las cosas cambian, evolucionan y se adaptan al medio, se forman sustancias y elementos que conforman células vivas que, con el tiempo, con las directrices del ADN, surgen lo que nos define como seres vivos. Nuestra intuición nos sugiere que las alas han aparecido para volar, los ojos para ver y las moléculas para desempeñar una función en la célula.

Hace tiempo ya que, me resulta difícil no creer en la presencia de Vida en otros Mundos. “Un triste espectáculo. Si están habitados, ¡qué campo el sufrimiento y la locura! Si no están habitados, ¡qué despilfarro de espacio!” La verificación científica de nuestra participación en las acciones del Cosmos tiene, luego, muchas implicaciones. Una de ellas, de la que hemos hablado aquí con frecuencia, es que, si la vida inteligente ha podido evolucionar aquí en la Tierra también puede haberlo hecho en otras partes del universo.

En cualquier planeta como la Tierra (de los que se ha calculado que existen  miles de millones sólo en nuestra Galaxia) que orbite una estrella como el Sol (de las que existen diez mil de millones sólo en nuestra Galaxia), si están situados a la distancia adecuada que esté presente el agua líquida, lo más probable es, que la vida prolifere y, con el tiempo suficiente, evolucionar hasta la inteligencia. tranquilamente podemos especular que no somos la única especie que ha estudiado el universo y que se ha preguntado sobre su papel dentro de él.

Muchos han los que han querido explicar lo que es la conciencia.  En 1.940, el gran neuro-fisiólogo Charles Sherrington lo intento y puso un ejemplo de lo que él pensaba sobre el problema de la conciencia.  Unos pocos años más tarde también lo intentaron otros y, antes, el mismo Bertrand Russell hizo lo propio, y, en todos los casos, con más o menos acierto, el resultado no fue satisfactorio, por una sencilla razón: nadie sabe a ciencia cierta lo que en verdad es la conciencia y cuales son sus verdaderos mecanismos; de hecho, Russell expresó su escepticismo sobre la capacidad de los filósofos para alcanzar una respuesta:

“Suponemos que un proceso físico da comienzo en un objeto visible, viaja hasta el ojo, donde se convierte en otro proceso físico en el nervio óptico y, finalmente, produce algún efecto en el cerebro al mismo tiempo que vemos el objeto donde se inició el proceso; pero este proceso de ver es algo “mental”, de naturaleza totalmente distinta a la de los procesos físicos que lo preceden y acompañan.  Esta concepción es tan extraña que los metafísicos han inventado toda suerte de teorías con el fin de sustituirla con algo menos increíble”.

Nuestra comprensión de la relación entre la mente y el universo puede depender de que podamos tomar con otra especie inteligente con la cual compararnos. Raramente la Ciencia ha obtenido buenos resultados al estudiar fenómenos de los que sólo tenía un ejemplo. Las leyes de Newton y Einstein habrían sido mucho más difíciles -quizás imposibles- de formular si sólo hubiese habido un planeta para someterlas a prueba, y a menudo se dice que el problema de la cosmología es que sólo tenemos un universo para examinar. (El descubrimiento de la evolución cósmica reduce un poco esta dificultad al ofrecer a nuestra consideración el muy diferente del universo en los primeros momentos de la evolución cósmica). La cuestión de la vida extraterrestre, pues, va más allá de problemas como el de si estamos sólos en el universo, o si podemos esperar tener compañía cósmica o si debemos temer tener invasiones exteriores; sino que también sería una manera de examinarnos a nosotros mismos y nuestra relación con el resto de la Naturaleza.

Es cierto que nuestras Mentes parten de lo material para surgir como entes inmateriales que pueden ir mucho más allá de lo que un simple cuerpo material podría. Es como comenzar a subir esa escalera de interminables escalones que nos lleva hasta el inifnito que nunca podremos alcanzar.

Hay cuestiones que van mucho más allá de nuestros pensamientos, sobrepasan la propia filosofía y entran en el campo inmaterial de la Metafísica, quizá el único ámbito que realmente pueda explicar lo que la Mente es. Allí reside la esencia de lo complejo, del SER. Ya sabéis:

“Todo presente de una sustancia simple

es naturalmente una consecuencia de su estado

anterior, de modo que su presente está cargado de su futuro.”

 

Sabemos eso pero, ¿Qué futuro es el nuestro? Si extrapolamos lo anterior a nosotros y a nuestro futuro resultará que, el futuro será para nosotros lo que queramos que sea, es decir, lo podemos construir con nuestras acciones de hoy que harán el mañana.

emilio silvera

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“Los dos equipos de robótica que hoy en día trabajan para el desarrollo de robots con más semejanza a los humanos son Hanson Robotics y Hiroshi Ishiguro Laboratories. Precisamente estas corporaciones son las que han dado vida a Sophia, el androide más avanzado con inteligencía artificial de la actualidad.”

    Viendo estas imágenes puede dar un  poco de miedo

Si finalmente los científicos y expertos en robótica, consiguen (como quieren), crear cerebros artificiales que puedan pensar por sí mismos, que tengan consciencia de Ser… ¡Mal nos irán las cosas!

Cada día están construyendo Robots que se asimilan más y más a los humanos. Sin embargo, estos “seres” artificiales tienen la particularidad de que son más fuertes que nosotros, no tienen enfermedades, no necesitan comer ni dormir, la radiación del Espacio exterior no les afecta… ¿Cómo podremos equipararnos a ellos?

Planetas extrasolares que los humanos nunca podrán visitar como consecuencia de que la atmósfera no es la adecuada y de que están sometidos a una intensa radiación, podrán ser visitados (sin problema alguno) por los Robots.

Todas estas escenas serán una realidad a no tardar mucho, los avances en robótica están siendo exponenciales y, cada día, se avanza en este campo en el que se busca (con buena intención), que estos “seres” artificiales nos ayuden en muchos campos que, para nosotros, resultan pesados o “imposibles”.

Asimov nos advirtió del peligro que podrían suponer estos “seres” artificiales si llegaban a tener consciencia. Se darían cuenta de la gran ventaja que tendrían sobre nosotros y, se pensarían (muy seriamente), por qué motivo nos dejarían al mando.

“Las leyes de la robótica son un conjunto de leyes, reglas o principios, que están pensados ​​como un marco fundamental para sustentar el comportamiento de los robots diseñados para tener cierto grado de autonomía. Los robots de este grado de complejidad aún no existen, pero han sido ampliamente anticipados en la ciencia ficción, las películas, y son un tema de investigación y desarrollo activo en los campos de la robótica y la inteligencia artificial.”

Las tres leyes son:

1. Un robot no puede dañar a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daños.
2. Un robot debe obedecer las órdenes que le den los seres humanos, excepto cuando tales órdenes entren en conflicto con la Primera Ley.
3. Un robot debe proteger su propia existencia siempre que dicha protección no entre en conflicto con la Primera o Segunda Ley.

 

En The Evitable Conflict, las máquinas generalizan la Primera Ley para significar:

1. “Ninguna máquina puede dañar a la humanidad; o, por inacción, permitir que la humanidad sufra daños”.

Esto se refinó al final de Fundación y Tierra, se introdujo una ley cero, con las tres originales reescritas adecuadamente como subordinadas a ella:

O. Un robot no puede dañar a la humanidad o, por inacción, permitir que la humanidad sufra daños.

Existen adaptaciones y extensiones basadas en este marco. A partir de 2011 siguen siendo un “dispositivo ficticio”

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Congreso Humanoids 2014

“En las últimas ediciones se había celebrado en Atlanta (2013) y Osaka (2012) y hacerlo en 2014 en Madrid creo que es un logro de la comunidad robótica española”

 

Comentaba sobre el congreso su director general, Carlos Balaguer, catedrático del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la UC3M (a la derecha, en la fotografía superior). En esta edición, organizada por la Universidad bajo el auspicio del Institute of Electrical and Electronics Engineers y de la Robotics and Automation Society (IEEE-RAS), se duplicaron el número de ponencias y workshops. Además, participaron algunos de los gurús en este campo, como el japonés Masayuki Inaba, de la Universidad de Tokyo; el Dr. Alin Albu-Schäffer, director del departamento de robótica del DLR de Alemania; y el Dr. Jerry Pratt, del Instituto IHMC de Pensacola en EEUU.

“Imagínese un mundo compartido por robots humanoides y personas. No piense en Blade Runner, ni en Terminator, ni en Matrix. Piense en un mundo en el que la tecnología se alía con usted para hacerle la vida más fácil. Ahora deje de imaginar y abra los ojos, porque ese mundo ya está aquí. Los robots están integrados en nuestros hogares, en nuestras oficinas, en los hospitales y en los laboratorios. Y es en estos últimos donde se trabaja duro para que los humanoides lleguen también a la vida cotidiana.

 

 

Asimov lo imaginó y la innovación quiere convertir sus sueños en ciencia. El Congreso Humanoids 2014 que se  celebró en Madrid, fue un claro ejemplo de que la tecnología puede ayudar al ser humano en gran cantidad de escenarios. Durante el que se considera el evento más importante del mundo en el campo de la robótica, más de 30 países han mostrado las capacidades de sus humanoides. A la cita no han faltado los ingenieros españoles. Empresas como Pal Robotics y Juguetrónica han demostrado como sus modelos caminan, mantienen el equilibrio y tienen gran libertad de movimiento. Incluso pueden hablar.

 

 

El Robot Nao

 

El autómata más popular de Humanoids ha sido Nao, un pequeño robot de aspecto amigable que, por su sencilla programación, puede ser usado incluso por niños de seis años. El CEO de Juguetrónica, Daniel Bayón, explica que:

«Nao ya está en miles de laboratorios para mejorar la inteligencia artificial, pero se puede utilizar para cantidad de aplicaciones. Incluso llegará a ser un robot doméstico».

 

 

El humanoide japonés Asimo

 

Nao, al igual que el famoso humanoide japonés Asimo, es extranjero. Ha nacido en una empresa francesa pero es políglota y ya se comercializaba por todo el mundo.

España iba a la carrera. La Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), con su Robotics Lab, y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) -asociada con el Centro Superior (CSIC), con su Centro de Automática y Robótica (CAR)- se han convertido en las apuestas más fuertes para el avance de esta tecnología en nuestro país.

El robot estrella del Robotics Lab fue Teo, presentado por primera vez en sociedad en este evento.

«A excepción de un par de piezas, es de fabricación 100% española», explica Miguel González-Fierro, investigador de este centro. «Nuestro objetivo es ayudar a la gente. Queremos hacerle la vida más fácil a las personas, pero sobre todo nos gustaría mejorar la calidad de vida de ancianos y discapacitados. Los humanoides podrían hacer todas las tareas que ellos no pueden hacer»,

 

 

El CAR también pretende ser de ayuda al mundo. Sus campos de investigación pasan desde «la percepción artificial hasta la locomoción para personas de movilidad reducida y rehabilitación», contaba Manuel Armada, director de este centro mixto.

Además, otro de sus grupos se dedica a la tele-manipulación, es decir, el manejo de tecnologías a distancia.

«Un ingeniero podría sentir el objeto que está manipulando a distancia como si estuviese allí mismo. Esto es útil para zonas sin atmósfera, como el espacio, o espacios difíciles de acceder o nocivos para el ser humano, como lo sería Fukushima después de su catástrofe nuclear»

explicaba Jose Breñosa, investigador en este ámbito.

Lo dijo Steve Jobs, durante la inauguración de Humanoids:

«La tecnología no es nada. Lo realmente importante es que tengas fe en la gente, en que todos somos buenos e inteligentes, y que si le damos herramientas, harán cosas maravillosas con ellas».”

Fin del reportaje.

Lo que pienso de todo esto.

 

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Aquí podemos contemplar una imagen compuesta de la Supernova Kepler del Telescopio Espacial Spitzer y el Hubble con la ayuda del Observatorio de rayos X Chandra. El remanente de supernova que muestra los filamentos de plasma en que se ha convertido una estrella masiva que ha dejado por el camino algún agujero negro y muchos elementos complejos creados en las inmensas temperaturas que allí estuvieron presentes.

En las supernovas se produce la nucleosíntesis de la materia. Es decir, allí se crean nuevos elementos químicos. Ocurre principalmente debido a la nucleosínteis explosiva durante la combustión de oxígeno explosivo y la combustión del silicio. Estas reacciones de fusión crean los elementos silicio, azufre, cloro, argón, potasio, calcio, escandio, titanio, vanadio, cromo, manganeso, hierro, cobalto y níquel. Como resultado de su expulsión desde supernovas individuales, sus abundancias crecen exponencialmente en el medio interestelar. Los elementos pesados (más pesados que el níquel) son creados principalmente por un proceso de captura de neutrones conocido como proceso-R. Sin embargo, hay otros procesos que se piensa que son responsables de algunas nucleosíntesis de elementos, principalmente un proceso de captura de protones conocido como el Proceso rp  y un proceso de foto-disgregación conocido como el Proceso P. Al final se sintetizan los isótopos más ligeros (pobres en neutrones) de los elementos pesados.

                    Diagrama del Ciclo CNO

“El ciclo CNO (carbono–nitrógeno–oxígeno), también llamado ciclo Bethe-Weizsäcker a nombre de sus descubridores, es una de las 2 reacciones nucleares de fusión por las que las estrellas convierten hidrógeno en helio, siendo la otra la cadena protón-protón. El proceso CNO fue propuesto en 1938 por Hans Bethe.”

 

 

El ciclo CNO (carbono-nitrógeno-oxígeno) es una de las 2 reacciones nucleares de fusión por las que las estrellas convierten el hidrógeno en Helio, siendo la otra la cadena protón-protón. Aunque la cadena protón-protón es más importante en las estrellas de la masa del Sol o menor, los modelos teóricos muestran que el ciclo CNO es la fuente de energía dominante en las estrellas más masivas. El proceso CNO fue propuesto en 1938 por Hans Bethe.

Modelo: ¹²₆C donde ¹² es peso atómico y ₆ es número de protones.

Las reacciones del ciclo CNO son:

                Rama 1 (99,96% de todos las reacciones):

157N + 11H

→

126C + 42He

+4,96 MeV

El resultado neto del ciclo es la fusión de cuatro protones  en una partícula alfa  y dos positrones y dos neutrinos,  liberando energía en forma de rayos gamma.  Los núcleos de carbono, oxígeno y nitrógeno sirven como catalizadores  y se regeneran en el proceso.

Fusión de elementos

Debido a las grandes cantidades de energía liberadas en una explosión de supernovas se alcanzan temperaturas mucho mayores que en las estrellas. Las temperaturas más altas para un entorno donde se forman los elementos de masa atómica mayor de 254, el californio siendo el más pesado conocido, aunque sólo se ve como elemento sintético en la Tierra. En los procesos de fusión nuclear en la nucleosíntesis estelar,  el peso máximo para un elemento fusionado en que el níquel, alcanzando un isótopo con una masa atómica de 56. La fusión de elementos entre el silicio y el níquel ocurre sólo en las estrellas más grandes, que termina como explosiones de supernovas -proceso de combustión del silicio-. Un proceso de captura de neutrones conocido como el proceso-s que también ocurre durante la nucleosíntesis estelar puede crear elementos por encima del bismuto con una masa atómica de aproximadamente 209. Sin embargo, el proceso-s ocurre principalmente en estrellas de masa pequeña que evolucionan más lentamente.

“El Sol es una estrella de secuencia principal y, por lo tanto, genera su energía mediante la fusión nuclear de núcleos de hidrógeno en helio. En su núcleo, el Sol fusiona 620 millones de toneladas métricas de hidrógeno por segundo.“

El Sol es una estrella de secuencia principal y, por lo tanto, genera su energía mediante la fusión nuclear de núcleos de hidrógeno en helio. En su núcleo, el Sol fusiona 620 millones de toneladas métricas de hidrógeno por segundo.

No podemos completar la Tabla periódica de elementos sin acudir a las estrellas. En las estrellas pequeñas y medianas como el Sol se transmutan una serie de elementos hasta llegar al hierro donde la fusión se frena por falta de potencia energética y, el resto de elementos más pesados y complejos, están en el ámbito de las estrellas masivas que, al final de sus vidas explotan como Supernovas y riegan el espacio interestelar de otros materiales como el oro y el platino, o, el Uranio.

Una imagen del Observatorio Chandra de Rayos-X del remanente de supernova Cassiopeia A, con una impresión artística de la estrella de neutrones en el centro del remanente. El descubrimiento de una atmósfera de carbono en esta estrella de neutrones resuelve un misterio de hace una década alrededor de este objeto. Crédito: NASA/CXC/Southampton/W.Ho;NASA/CXC/M.Weiss

 

 

Durante la nucleosíntesis de supernovas, el Proceso-R (R de Rápido) crea isótopos pesados muy ricos en neutrones, que se descomponen después del evento a la primera isobara estable, creando de este modo los isótopos estables ricos en neutrones de todos los elementos pesados. Este proceso de captura de neutrones ocurre a altas densidades de neutrones con condiciones de grandes temperaturas. En el Proceso-R, los núcleos pesados son bombardeados con un gran flujo de neutrones para formar núcleos ricos en neutrones altamente inestables que rápidamente experimentan la desintegración Beta  para formar núcleos más estables con un número atómico mayor y la misma masa atómica. El flujo de neutrones es increíblemente alto, unos 10²² neutrones por centímetro cuadrado por segundo.

Los primeros cálculos de un Proceso-R, muestran la evolución de los resultados calculados con respecto al tiempo, también sugieren que en el Proceso-R las abundancias son una superposición de diferentes flujos de neutrones. Las pequeñas afluencias producen el primer pico de abundancias del Proceso-R cerca del peso atómico A = 130 pero no actínidos, mientras que las grandes afluencias producen los actínidos Uranio y Torio, pero no contiene el pico de abundancia de A = 130. Estos procesos ocurren en una fracción entre un segundo y unos cuantos segundos, dependiendo de detalles. Cientos de artículos relacionados publicados han utilizado esta aproximación dependiente del tiempo. De modo interesante, la única supernova moderna cercana, la Supernova 1987A, no ha revelado enriquecimientos del Proceso-R. La idea moderna es que el Proceso-R puede ser lanzado desde algunas supernovas, pero se agota en otros como parte de los neutrones residuales de la estrella o de un agujero negro.

La famosa Supernova 1987A cuya onda expansiva al expandirse hacia el espacio interestelar  creó inmensos anillos  brillantes de material caliente, que fueron captados por el Hubble en todo su esplendor. No hace tanto tiempo que se observó la supernova más notable de los tiempos modernos. En febrero de 1987, la luz llegó a la Tierra procedente de una estrella que explotó en la cercana galaxia grande Nube de Magallanes. 1987a Supernova sigue siendo la supernova más cercana desde la invención del telescopio. La explosión catapultó una enorme cantidad de gas, la luz y los neutrinos en el espacio interestelar. Cuando se observó por el telescopio espacial Hubble (HST) en 1994, se descubrieron grandes anillos extraños cuyo origen sigue siendo misterioso, aunque se cree que han sido expulsados​​, incluso antes de la explosión principal. Observaciones más recientes del HST muestran en la inserción, sin embargo, han descubierto algo realmente predicho: la bola de fuego en expansión de la estrella en explosión.

Con el paso de los siglos, las supernovas se difuminan y van cediendo material que pierden por distintos motivos de la gravedad, vientos estelares y otros sucesos que se llevan material del remanente. Arriba podemos contemplar lo que ha quedado de la Supernova SN 1572, más conocida como la Supernova de Tycho.

TRANSURÁNIDOS, TRANSACTÍNIDOS Y MÁS ALLÁ

Los elementos químicos en el Universo hasta el Uranio son naturales, y, más allá, están los transuranidos o transuránicos que se obtienen en el laboratorio. Son los que están más allá del Uranio, el 92 de la T.P.

En el Universo se han detectado alrededor de 90 elementos químicos distintos. La abundancia de cada uno de ellos es muy diferente,  el hidrógeno constituye casi el 75% de la materia atómica del Universo, de un elemento como el francio apenas si existen 30 g en toda la Tierra, de otros elementos no se conoce su existencia y se han sintetizado en el laboratorio, en algunos casos, apenas unos pocos átomos. Este capítulo lo vamos a dedicar a conocer como el hombre ha ampliado, sintetizándolos de manera artificial, el  de elementos químicos conocido hasta llegar en la actualidad al 118, de ellos 112 reconocidos y con nombre admitido por la IUPAC.

Lo cierto es que hemos podido llegar a saber cómo se forman los elementos en el Universo donde la Naturaleza se sirve de las estrellas para “fabricarlos” y en sus distintas categorías de más o menos masas, cada tipo de estrella desempeña una función esencial para que en el Universo puedan existir toda la gama de elementos que podemos conocer y que conforman la Tabla Periódica. Los más sencillos se transmutan en las estrellas pequeñas y los más complejos en las masivas y en las supernovas que se producen al final de sus vidas. Como se dice más arriba, los artificiales, los que están más allá del Uranio, son formados por el hombre en el laboratorio.

El Alquimista descubriendo el fósforo (1771) de Joseph Wright

Lejos quedan ya aquellos tiempos en el que los Alquimistas, perseguían transmutar el plomo en oro, encontrar la piedra filosofal y el elisír de la eterna juventud. Siempre hemos tenido una imaginación desbordante y, cuando no teníamos los conocimientos necesarios para explicar o conseguir aquello que queríamos y pensábamos que podíamos conseguir… ¡La Imaginación se desataba y volaba por los ilusorios campos de la Ignorancia!

Algunos piensan y se ha podido leer por ahí que:

“Un modelo propone que el origen de los elementos más pesados que el hierro no se da en las explosiones de supernova, sino en procesos en los que están involucradas las estrellas de neutrones.”

 

Somos cenizas de estrellas. Muchos de los átomos que componen nuestros cuerpos estuvieron alguna vez en el interior de alguna estrella en donde las reacciones de fusión nucleares los sintetizaron. Una vez esos cuerpos estelares murieron los elementos que los componían fueron diseminados por el espacio. Parte de esa materia fue a parar a otros discos de acreción que formaron nuevas estrellas, planetas e incluso seres vivos.

El Big Bang sólo produjo hidrógeno, helio y pequeñas trazas de elementos ligeros, como el litio de nuestras baterías. Son los elementos primordiales. Las reacciones de fusión de las estrellas pueden sintetizar el resto de los elementos de la tabla periódica, pero no los de  atómico más elevado. El elemento de corte se suele colocar en el hierro, aunque esta frontera es un tanto difusa. La razón es que las reacciones de fusión para producir esos elementos más pesados no producen energía, sino que la consumen. De hecho, la mejor manera de crear esos elementos pesados es por captura de neutrones.

El caso es que, hasta , se decía que esos elementos pesados, como el oro cuyo brillo tanto nos ciega, el uranio de nuestros reactores o el platino que cataliza tanta química moderna, procedían de las propias explosiones de supernovas. Todos hemos repetido esta popular hipótesis una y otra vez, pero no hay pruebas que la avalen. De hecho, las simulaciones de modelos de explosiones de supernova no confirman dicha síntesis.

, una nueva teoría, coloca el origen de estos elementos en las estrellas de neutrones. Una estrella de neutrones es el residuo que dejan algunas estrellas de gran masa una vez explotan en forma de supernova. Unas simulaciones numéricas realizadas por científicos del Max Planck han verificado que la materia eyectada en procesos en los que están involucrados estos cuerpos producen las colisiones nucleares violentas necesarias como para producir núcleos pesados y generar los elementos más pesados que el hierro.

Las estrellas de neutrones son uno de los objetos más misteriosos en el mundo de la Astronomía y, de momento, el cuerpo celeste y objeto natural del Universo más denso cuya existencia ha sido demostrada. Sin tener en cuenta los agujeros negros, claro, pues estos tienen una densidad infinita.

“Una estrella de neutrones típica tiene una masa entre 1,35 y 2,1 masas solares, con un radio correspondiente aproximado de 12 km. En cambio, el radio del Sol es de unas 60 000 veces esa cifra. Las estrellas de neutrones tienen densidades totales de 3,7×10¹⁷ a 5,9×10¹⁷ kg/m³ (de 2,6×10¹⁴ a 4,1×10¹⁴ veces la densidad del Sol), comparable con la densidad aproximada de un núcleo atómico de 3×10¹⁷ kg/m³. La densidad de una estrella de neutrones varía desde menos de 1×10⁹ kg/m³ en la corteza, aumentando con la profundidad a más de 6×10¹⁷ u 8×10¹⁷ kg/m³ aún más adentro (más denso que un núcleo atómico). Esta densidad equivale aproximadamente a la masa de un Boeing 747 comprimido en el tamaño de un pequeño grano de arena.”

Estrellas como el Sol: Gigante roja y enana blanca

Estrellas más masivas que el Sol: El mismo proceso pero con final en estrella de neutrones.

Estrellas súper-masivas: Agujeros Negros

Todos sabemos por haberlo explicado aquí repetidas veces, como se forman las estrellas de neutrones que tiene una densidad de 10¹⁷ Kg/m³. ¡Una barbaridad! Pues bien, cuando dos de estas estrellas colisionan, se produce una inmensa explosión en la que se pueden crear materiales como el oro y el platino entre otros. Así ha resumido, un grupo de astrofísicos una investigación realizado para comprobar qué pasaba en este tipo de sucesos. De ello podemos deducir que se pueden formar nuevos materiales por procesos distintos al de la fusión nuclear en las estrellas. Sin embargo, la mayoría de los elementos están “fabricados en los hornos nucleares” y, gracias a ello, podemos nosotros estar aquí para contarlo.

emilio silvera

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                                                               Hablemos de cuerpos, de paisajes, de la Tierra

Me referiré en primer lugar a los que constituyen nuestro entorno ordinario, que sería todo el entorno que abarca nuestro planeta. En segundo lugar considerare los demás cuerpos y objetos del universo. El análisis de muestras de esos diversos cuerpos ha puesto de manifiesto que, en función de la composición, los cuerpos pueden ser simples y compuestos. Los primeros son, precisamente, los llamados elementos químicos, a las que el insigne Lavoisier (conocido como padre de la química), consideró como el último término a que se llega mediante la aplicación del análisis químico.

Hoy sabemos que son colectividades de átomos isotópicos. La mayoría de ellos son sólidos y se encuentran en la naturaleza (nuestro entorno terráqueo) en estado libre o en combinación química con otros elementos, formando los diversos minerales. Los minerales son sustancias sólidas, naturales, con una composición química específica. Las rocas son agregados naturales constituidos por uno o más minerales.

Una gran diversidad de minerales

Las propiedades características de los minerales ayudan a identificarlos:

• Forma: pirita, cristales.

• Color: azufre, malaquita, galega.

• Brillo: metálico, vítreo, sedoso, mate.

La ordenación de los iones en las redes se manifiesta externamente en multitud de formas y colores. No obstante debo señalar que, aun siendo abundante esta variedad, no es tan rica como la que corresponde a los cuerpos vivos, tanto animales como vegetales. La explicación se basa en que el número de especímenes moleculares y su complejidad son mucho mayores que en el reino inorgánico.

Sería conveniente, salir al paso de una posible interpretación errónea.  Me refiero a que pudiera pensarse que los reinos que acabamos de mencionar constituyen clases disyuntas, esto es, sin conexión mutua. Y no lo digo porque esté considerando el hecho de que el carbono forma compuestos inorgánicos y orgánicos (lo que también hace el silicio), sino porque haya existido, y aún pueda existir, una conclusión, mejor conexión evolutiva del mundo inorgánico y el viviente que no se puede descartar, de hecho yo particularmente estoy seguro de ello. Estamos totalmente conectados con los ríos, las montañas y los valles, con la tierra que pisamos, el aire que respiramos y con todo el resto del universo del que formamos parte.

La teoría de Cairns Smith considera que el eslabón entre ambos mundos se halla localizado en los microcristales de arcilla. Mi teoría particular es que no hay eslabón perdido en dicha conexión, sino que es el tiempo el que pone en cada momento una u otra materia en uno u otro lugar. Ahora nos ha tocado estar aquí como ser complejo, pensante y sensitivo. El eón que viene nos puede colocar formando parte de un enorme árbol, de un monte, o simplemente estar reposando como fina arena en el lecho de un río y, ¿por qué no? también podríamos formar parte de una estrella, cuando dentro de miles de millones de años (el tiempo en el universo es largo), las transiciones futuras, nos pongan allí, para que contribuyamos a dar luz a otro planeta en el que, criaturas como nosotros, se hagan las mismas preguntas que ahora nosotros nos planteamos.

El granito, por ejemplo, consiste básicamente en una mezcla de tres cuerpos compuestos: cuarzo, mica y feldespato. ¿Quién puede decir hoy lo que seremos mañana?

En todos los cuerpos que hemos estado considerando hasta ahora, las moléculas, los átomos o los iones se hallan situados en los nudos de la correspondiente red, así que, los electrones de esos individuos se encuentran también localizados en el entorno inmediato de esos lugares. Podríamos decir que la densidad electrónica es una función periódica espacial, lo que significa que al recorrer la red siguiendo una determinada dirección irían apareciendo altibajos, es decir, crestas y valles de la densidad electrónica.

                        La metalicidad está presente por todo el universo y, sobre todo en las estrellas y las Nebulosas.

La estructura de los cuerpos metálicos, así como las aleaciones, merecen una consideración especial. La estructura de los metales y aleaciones difiere de la de los demás cuerpos en un aspecto muy importante que consideraré a continuación.

Me refiero a que en los cuerpos metálicos existe una deslocalización de los electrones que están menos fuertemente enlazados en los correspondientes núcleos, es decir, de los electrones de valencia.

                            Lingote de plata

Vamos a precisar un poco. Supongamos, para fijar las ideas, que tenemos un trozo de plata metálica pura. En los nudos de la red correspondientes los átomos han perdido su electrón de valencia, pero ocurre que cada uno de estos electrones forma una colectividad que se halla desparramada o dispersa por todo el sólido. Una primera imagen de esta situación fue establecida por el gran físico italiano Enrico Fermi, por lo que se habla de un gas electrónico, llamado también de Fermi, que llenaría los espacios libres, es decir, no ocupados por los iones metálicos.

Este gas electrónico es el responsable de las propiedades metálicas, tales como el brillo, conductibilidades eléctrica y térmica, etc. La aplicación de la mecánica cuántica a la descripción del estado metálico conduce a la obtención del mapa de la densidad electrónica, o como decía antes, a las características de la información correspondiente.

Sin entrar en detalles que desviarían nuestra atención hacia otros conceptos fuera de los límites de lo que ahora estoy pretendiendo, utilizaré el mismo lenguaje que para las estructuras de núcleos y átomos.

Recordemos que en la sociedad de los nucleones y electrones existen las relaciones verticales y las de estratificación, que se manifiestan en las capas y subcapas. En el caso de los metales tendríamos una colectividad de núcleos, arropados con sus capas cerradas, ocupando los nudos de la red; únicamente los electrones de valencia de cada átomo forman la colectividad del gas electrónico.

La pregunta que nos debemos hacer es: ¿estos electrones, en número igual por lo menos al de los átomos, se hallan estratificados? La respuesta es que sí. Existe una estratificación de estos electrones en las llamadas bandas.  El concepto de banda energética resulta de la consideración simultánea de dos aspectos: la cuantización energética (o la estratificación de los niveles energéticos en los átomos) y el grandísimo número de electrones existentes.  Este colectivo no podría ubicarse en un número finito y escaso de niveles.   Esta dificultad queda soslayada si se admite que cada uno de esos niveles atómicos de los n átomos que forman el cuerpo se funde en otros tantos niveles de cierta anchura donde ya pueden alojarse los electrones disponibles.

Esa fusión de los niveles atómicos da lugar a las bandas. Esta imagen equivaldría a considerar un metal como un átomo gigante en el que los niveles energéticos poseyeran una anchura finita.

En cuanto a la información que puede soportar un metal, podríamos señalar que sería parecida a la del correspondiente átomo, pero mucha más extendida espacialmente. Una información puntual, la del átomo, daría paso a otra espacial, si bien vendría a ser una mera repetición periódica de aquella.

¿Y los cuerpos que pueblan el resto del universo?

                 El mayor objeto del Grupo Local de Galaxias se llama Andrómeda y, está de camino para visitarnos

Cuando un cuerpo sobrepasa unas determinadas dimensiones, aparece algo que conocemos como fuerza gravitatoria y que se deja sentir en la forma que todos conocemos y que da lugar primeramente a la fusión de los diversos materiales que forman los cuerpos.

Así, por ejemplo, en el cuerpo que llamamos Tierra, la presión crece con la profundidad, por lo que a partir de un determinado valor de ésta, aparece el estado líquido y con él una estratificación que trata de establecer el equilibrio hidrostático.

 

“El interior de la Tierra se caracteriza por un aumento gradual de la temperatura, la presión y la densidad con la profundidad. Los cálculos sitúan la temperatura a una profundidad de 100 km entre 1200ºC y 1400ºC, mientras que la temperatura en el centro de la Tierra puede superar los 6700ºC. El aumento de la presión con la profundidad provoca el correspondiente incremento de la densidad de las rocas.”

 

Dentro de nuestro sistema planetario se distinguen los planetas rocosos, hasta Marte y meteoritos inclusive, y el resto de ellos, desde Júpiter en adelante, incluido este. Estos últimos difieren esencialmente de los primeros en su composición. Recuérdese que la de Júpiter es mucho más simple que la de los planetas rocosos. Consta fundamentalmente de hidrógeno, helio, agua, amoniaco y metano, con un núcleo rocoso en su interior. El hidrógeno que rodea a este núcleo se encuentra en forma de hidrógeno atómico sólido.

También la composición del Sol (y todas las estrellas que brillan) es más simple que la de los planetas rocosos, su estado físico es el de plasma y su contenido está reducido (mayormente) a hidrógeno y helio. Más variedad de materiales existe en las estrellas supernovas, donde el primitivo hidrógeno ha evolucionado de la manera que expliqué en otra parte de este trabajo.

En cuanto a los derechos de la evolución estelar, enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros, señalaré que la composición de la primera es sencilla en cuanto al numero de “elementos” constituyentes; la segunda ya lo indica su propio nombre, constan de nucleones, particularmente neutrones que están fuertemente empaquetados (muy juntos) por la gravedad. Una estrella de neutrones puede tener una densidad superior a la del agua, en millones de veces y del mismo orden que la de los núcleos atómicos. El agujero negro es un fenómeno aparte, su inmensa fuerza gravitatoria es tal que ni la luz puede escapar de ella, es decir, su velocidad de escape es superior a 300.000 Km/s, y como según la relatividad nada es en nuestro universo es superior en velocidad a la luz, resulta que nada podrá escapar de un agujero negro.

Desde el comienzo de este trabajo estoy tratando de relacionar el universo, la materia y la consciencia, claro que, conseguirlo es otra cosa.

emilio silvera

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