Sí ¡Tenemos que saber!

Las leyes de la naturaleza son las mismas en cualquier lugar de nuestro universo; todo está formado por partículas elementales que se unen para formar núcleos, átomos, células y materia que, unas veces conforman estrellas brillantes, otras mundos habitados y también, grandes estructuras como galaxias y cúmulos de ellas.

 

“Por extraño que parezca, la velocidad de la luz (o de cualquier onda electromagnética) siempre tiene el mismo valor, c, sin importar la velocidad relativa de la fuente y el observador.”

Einstein se inspiró en la invariancia de la velocidad de la luz para regalarnos su teoría de la relatividad especial con su sencilla y asombrosa fórmula  E = mc², que nos dice la igualdad entre masa y energía. Nos dejó cómo se ralentizaba el tiempo al viajar más rápido y, con su teoría de la relatividad general, nos dejó una profunda lección de cómo se formula una teoría de la máxima eficacia mediante unas ecuaciones de bella factura y, sobre todo, de un extenso e inmenso mensaje.

Los grandes números de Eddington y Dirac, y trabajos de otros muchos personajes, han quedado aquí reflejados para facilitar al lector datos que no conocía y aspectos interesantes de las ciencias físicas.

El espacio “vacio” del universo, las fuerzas que lo rigen, la simetría original en el Big Bang, las familias de las partículas con sus quarks, leptones y hadrones (bariones y mesones), y las partículas mediadoras de las fuerzas, gluones, fotones, partículas W y Z y el esquivo gravitón.

“Esto no es una mera conjetura; se ha probado en laboratorios y experimentos. Por todo el cosmos, a nivel subatómico, existe una incesante y burbujeante actividad en lo que creemos “vacío”.”

 

                                                                    El espacio vacío no existe

La física cuántica establece que, en contra de las apariencias, el espacio vacío es un campo burbujeante de partículas subatómicas “virtuales” que se crean y se destruyen constantemente. Estas fugaces partículas dotan a cada centímetro cúbico de espacio de una cierta energía que, de acuerdo a la relatividad general, produce una fuerza anti-gravitatoria que hace que el espacio se expanda. No obstante, lo cierto es que nadie sabe en realidad qué está provocando la expansión acelerada del universo.

El Modelo Estándar con sus parámetros discrecionales y sus muchos beneficios con su eficacia como herramienta de trabajo.

                                   Bueno, parece que quedan algunas “cuerdas” sueltas por ahí

Las nuevas teorías de supercuerdas, la teoría M, sus autores y el final que pretenden unificar todas las fuerzas del Universo, la materia, la luz y la gravedad (la teoría cuántica de Max Planck con la Relatividad de Einstein), la explicación de todo…¡Un sueño! ¿Alcanzable?

                                                                        Heisenberg y Schrödinger

También de pasada hemos comentado sobre el principio de incertidumbre de Heisenberg, la función de onda de Schrödinger, el cuanto de Planck, el positrón de Dirac, la nueva teoría de Witten, el radio de Schwarzschild que, a partir de las ecuaciones de Einstein dedujo la existencia de agujeros negros con su singularidad y el horizonte de sucesos, punto sin retorno de lo que pueda traspasar sus límites.

Se han incluido, en algunos casos, diagramas explicativos que tratan de hacer comprender mejor lo que digo. De pasada, he mencionado y explicado algo de lo que encierra el número 137, con sus secretos que nos recuerda lo poco que sabemos, número puro y adimensional.

He dedicado algunas líneas a explicar la teoría de los viajes en el tiempo, permitidos por las ecuaciones de Einstein a través de los agujeros de gusano que nos llevarían desde este universo hasta otros lugares muy lejanos y en otros tiempos distintos.

La materia exótica, lo que piensan Kip S. Thorne y el físico Stephen Hawking sobre estos viajes que, hoy al menos, son pura teoría; no tenemos los medios ni las energías necesarias para poder realizarlos (tampoco la tecnología ni el conocimiento).

                                              Ahora van en busca del conocimiento de las M-Branas

Hemos llegado a teorías avanzadas como todas las modalidades de supercuerdas que han desembocado en la última teoría M de Ed Witten. Esta nueva aspirante a la teoría del todo, tiene su base en las ecuaciones de Einstein, fueron ampliadas por el matemático Theodor Kaluza y perfeccionadas por Oskar Klein; siguió el camino señalado por Veneziano, David Gross, Emil Martinec, Jeffrey Harvey y Ryan Rohm (el cuarteto de cuerda) y, finalmente, Witten.

Claro que llegar a estas teorías que exigen matemáticas topológicas de una profundidad y complejidad inusitadas, ha sido posible a que antes que todos ellos, estuvieron ahí Galileo y Newton, Faraday y Maxwell, Lorentz, Planck, Einstein y Riemann, y estoy seguro que también Ramanujan que, probablemente, tendrá aún algo que decir en todo esto con sus funciones modulares.

Muchos más también han hecho posible llegar al punto en que nos encontramos. Sería imposible mencionarlos a todos, sin embargo, aunque sin mencionar sus nombres, dejemos aquí un homenaje a todos ellos junto con nuestro agradecimiento; sin sus contribuciones todos nosotros estaríamos peor.

Independientemente de que sepamos lo que ocurre en el mundo macroscópico, también es preciso que no dejemos de mirar hacia ese otro mundo de lo infinitesimal. No lo olvides: ¡Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas!

Es bueno para el ser humano que sepa el por qué de las cosas, que se interese por lo que ocurre a su alrededor, por su planeta que le acoge, por el lugar que ocupamos en el universo, por cómo empezó todo, cómo terminará y qué será del futuro de nuestra civilización y de la Humanidad en este universo que, como todo, algún día lejano del futuro terminará.

El fin del Universo es irreversible, de ello hemos dejado amplio testimonio a lo largo de este trabajo, su final estará determinado por la Densidad Crítica, la cantidad de materia que contenga nuestro universo que será la que lo clasifique como universo plano, universo abierto, o universo cerrado. En cada uno de estos modelos de universos, el final será distinto…,  claro que para nosotros, la Humanidad, será indiferente el  modelo que pueda resultar; en ninguno de ellos podríamos sobrevivir cuando llegara ese momento límite del fin. La congelación y el frío del cero absoluto o la calcinación del fuego final a miles de millones de grados del Big Crunch, acabarán con nosotros.

Para evitar eso se está trabajando desde hace décadas. Se buscan formas de superar dificultades que nos hacen presas fáciles de los elementos. La naturaleza indomable, sus leyes y sus fuerzas, hoy por hoy son barreras insuperables, para poder hacerlo, necesitamos saber.

Algunas teorías proponen que nuestro universo surgió del rebote de uno previo que colapsaba por gravedad. ¡Es tanto lo que no sabemos!

El saber nos dará soluciones para conseguir más energías, viajar más rápido y con menos riesgos, vivir mejor y más tiempo, superar barreras hoy impensables como las del límite de Planck, la barrera de la luz (para poder viajar a las estrellas) y el saber también posibilitará, algún día, que nuestras generaciones futuras puedan colonizar otros mundos en sistemas solares de estrellas lejanas, viajar a otras galaxias, viajar a otro tiempo y, finalmente, viajar para escapar de nuestro destino, a otros universos.

Sí, lo sé, algunos de los que esto puedan leer pensarán que estoy fantaseando, pero la verdad es que no he hablado con más seriedad en mi vida, ya que, si no fuera como estoy diciendo, entonces, ¿para qué tantas calamidades, desvelos y sufrimientos?

Creo que la Humanidad tiene que cumplir su destino, primero en las estrellas lejanas, en otros mundos dentro y fuera de nuestra galaxia, y después…, ¿Quién sabe?

El paso del tiempo lo cambia todo; los sistemas se transforman, viven y mueren para dar paso a otros nuevos sistemas. Estrellas que brillan durante miles de millones de años y con el paso del tiempo consumen su material-combustible nuclear y mueren explotando en novas o supernovas para, con su material complejo, contribuir a la formación de nuevas estrellas y planetas e incluso formas de vida.

Todo envejece, se deteriora por la acción de la entropía, del paso del tiempo. Sin embargo, él no cambia, es invariante, continúa su camino mientras que, a su alrededor, las mutaciones son continuas y lo único que permanece inalterable es: el Tiempo.

Me encantaría tener sabiduría para poder exponer de manera más amplia y precisa lo que es el tiempo. Lo que aquí dejo escrito (después de documentarme), es corto y no me deja satisfecho. Cualquier persona mejor preparada lo habría hecho mejor pero, de todas formas, la voluntad que he puesto en este trabajo compensa sus posibles deficiencias y el lector sabrá disculpar las mismas.

De todas las maneras posibles en los que me he detenido a pensar sobre lo que es y supone el tiempo, la que más me impresiona es aquella que me hacer ver claramente que no podemos impedir su transcurrir, que su paso nos llevará hacia la eternidad convertidos en polvo, dejando atrás a los seres queridos que nos gustaría seguir protegiendo, sin llevarnos la certeza de lo que el destino les tiene reservado a sus vidas. Esa incertidumbre me causa una aguda impotencia, casi infinita que, en no pocas ocasiones, llego a sentir como un dolor físico y real causado por un pensamiento profundo del significado y las implicaciones irreversibles que el paso del tiempo nos trae a todos.

                      Lo explicamos de muchas maneras pero, ninguna nos dice lo que realmente es.

Individualmente hablando, el tiempo está bien mientras nos acompaña en nuestro recorrido a lo largo de nuestras vidas; después él continúa su camino mientras nosotros desaparecemos. Colectivamente, el tiempo es muy importante. Cada uno de nosotros hacemos un trabajo y desarrollamos una actividad que se va sumando a la de los demás. Con el tiempo, el trabajo, ese conocimiento adquirido, continúa aumentando y ese tiempo “infinito” es el que necesitamos nosotros y los que vendrán detrás para resolver problemas muy graves que se presentarán en el futuro y que, de poder o no poder resolverlos, dependerá que la humanidad perdure.

El tiempo será la mejor herramienta con la que podemos contar para resolver todos los problemas. Así lo dijo Hilbert:

                                                                                David Hilbert

“Por muy inabordables que parezcan estos problemas, y por muy desamparados que nos encontremos frente a ellos hoy, tenemos la íntima convicción de que debe ser posible resolverlos mediante un número finito de deducciones lógicas. Y para ello, la mejor herramienta es el tiempo; él nos dará todas las respuestas a preguntas que hoy no podemos ni sabemos contestar”.

En la tumba de David Hilbert (1862-1943), en el cementerio de Gotinga (Alemania), dice:

“Debemos saber. Sabremos”.

Hilbert nos hacía su planteamiento que era obtener la respuesta a tres importantes preguntas:

1. ¿Son las matemáticas completas, es decir cualquier proposición puede ser probada o rechazada?
2. ¿Son las matemáticas consistentes, es decir no es posible demostrar algo falso?
3. ¿Son las matemáticas determinantes, es decir cualquier proposición se puede demostrar como cierta o falsa tras una secuencia finita de pasos?”

Al plantearlo, la idea previa de Hilbert era que la respuesta sería afirmativa para estas tres cuestiones. No es para menos, teniendo en cuenta las palabras que ordenó grabar sobre su tumba en Gotinga:

“Wir müssen wissen. Wir werden wissen“, ”Debemos saber y sabremos’,’ que muestran su rechazo categórico al entonces vigente “Ignoramus et ignorabimus”

                                       

                                                                                     La curiosidad nos hace saber

Estoy totalmente de acuerdo con ello. El ser humano está dotado de un resorte interior, algo en su mente que llamamos curiosidad y que nos empuja (sin que en muchas ocasiones pensemos en el enorme esfuerzo y en el alto precio que pagamos) a buscar respuestas, a querer saber el por qué de las cosas, a saber por qué la naturaleza se comporta de una u otra manera y, sobre todo, siempre nos llamó la atención aquellos problemas que nos llevan a buscar nuestro origen en el origen mismo del universo y, como nuestra ambición de saber no tiene límites, antes de saber de dónde venimos, ya nos estamos preguntando hacia dónde vamos. Nuestra osadía no tiene barreras y, desde luego, nuestro pensamiento tampoco las tiene, gracias a lo cual, estamos en un estadio de conocimiento que a principios del siglo XXI, se podría calificar de bastante aceptable para dar el salto hacia objetivos más valiosos.

Es mucho lo que hemos avanzado en los últimos ciento cincuenta años.  El adelanto en todos los campos del saber es enorme. Las matemáticas, la física, la astronomía, la química, la biología genética, y otras muchas disciplinas científicas que, en el último siglo, han dado un cambio radical a nuestras vidas.

Si no somos nosotros mismos los que, por una mezquina y desmedida ambición lo estropeamos, si sabemos ver donde está lo importante y damos de lado al brillo engañoso de lo que los hombres persiguen sin darse cuenta de su terrible error, si eso es así, podremos cumplir el destino que para nosotros está ahí, esperando que lleguemos a ese punto en el cual, podamos ver con claridad.

emilio silvera

[?]