La teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo es una extensión de la teoría cuántica de campos estándar en la que se contempla la posibilidad de que el espacio-tiempo por el cual se propaga el campo no sea necesariamente plano (descrito por la métrica de Minkouski).  Una predicción genérica de esta teoría es que pueden generarse partículas debido a campos gravitacionales dependientes del tiempo, o a la presencia de horizontes.

(En relatividad especial, el cuadrimomento es un cuadrivector que en mecánica relativista desempeña un papel análogo al momento lineal clásico. El cuadrimomento relativista combina el momento lineal de la partícula y su energía, más concretamente, el cuadrimomento de una partícula se define (en coordenadas galileanas) como la masa de la partícula por la cuadrivelocidad de la misma:

Donde  es la energía del cuerpo en movimiento y  es la velocidad de la luz. Nótese que se está utilizando el convenio ⁡ para la métrica de Minkowski. Calculando la (semi)norma de Minkowski del cuadrimomento resulta en:

Como c es una constante, se podría decir que, seleccionando unidades de medida en las cuales c = 1, la (semi)norma de Minkowski del cuadrimomento es igual a la masa del cuerpo.

La conservación del cuadrimomento origina las tres leyes de conservación clásicas:

1. La energía (p⁰) es una cantidad conservada.
2. El momento clásico es una cantidad conservada.
3. La norma del cuadrimomento es un escalar conservado independiente del observador.”

Donde m es la masa invariante de la partícula, v es la velocidad relativa de la partícula, G es la constante gravitacional, M la masa que crea el campo gravitatorio, r es el radio del campo gravitatorio donde se encuentra el observador de la partícula c es la velocidad de la luz en el vacío.

La teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo puede considerarse como una primera aproximación de gravedad cuántica. El paso siguiente consiste en una gravedad semi-clásica, en la que se tendrían en cuenta las correcciones cuánticas, debidas a la presencia de materia, sobre el espacio-tiempo.

En un espacio euclideo convencional un objeto físico finito está contenido dentro de un ortoedro mínimo, cuyas dimensiones se llaman ancho, largo y profundidad o altura. El espacio físico a nuestro alrededor es tridimensional a simple vista. Sin embargo, cuando se consideran fenómenos físicos la gravedad, la teoría de la relatividad  nos lleva a que el universo es un ente tetra-dimensional que incluye tanto dimensiones espaciales como el tiempo como otra dimensión. Diferentes observadores percibirán diferentes “secciones espaciales” de este espacio-tiempo por lo que el espacio físico es algo más complejo que un espacio euclídeo tri-dimensional.

En las teorías actuales no existe una razón clara para que el de dimensiones espaciales sean tres. Aunque existen ciertas intuiciones sobre ello: Ehrenfest (aquel gran físico nunca reconocido) señaló que en cuatro o más dimensiones las órbitas planetarias cerradas, por ejemplo, no serían estables (y por ende, parece difícil que en un universo así existiera vida inteligente preguntándose por la tridimensionalidad espacial del universo).

Es cierto que en nuestro mundo tridimensional y mental existen cosas misteriosas. A veces me pregunto que importancia puede tener un . (“¿Qué hay en un nombre? Lo que llamamos rosa, / con cualquier otro nombre tendría el mismo dulce aroma”? (-Shakespeare, Romeo y Julieta-) – La rosa da sustento a muchos otros tópicos literarios: se marchita como símbolo de la fugacidad del tiempo y lo efímero de la vida humana; y provoca la prisa de la doncella recogerla mientras pueda. Por otro lado, le advierte de que hay que tener cuidado: no hay rosa sin espinas.

También el mundo de la poesía es un tanto misterioso y dicen, que… “Los poetas hablan consigo mismo y el mundo les oye por casualidad.” Tópicos ascéticos, metafísicos o existenciales: Quiénes somos, de dónde venimos, a dónde vamos, las llamadas preguntas trascendentales, propias de la cosmología, la antropología y la metafísica. Los poetas siempre han buscado un mundo irreal y han idealizado el enaltecido mucho más allá de este mundo.

Como siempre me pasa, me desvío del tema que en este trabajo nos ocupa: El espacio-tiempo.

Estamos inmersos en el espacio-tiempo curvo y tetradimensional de nuestro Universo. Hay que entender que el espacio–tiempo es la descripción en cuatro dimensiones del universo en la que la posición de un objeto se especifica por tres coordenadas en el espacio y una en el tiempo. De acuerdo con la relatividad especial, no existe un tiempo absoluto que pueda ser medido con independencia del observador, de manera que eventos simultáneos para un observador ocurren en instantes diferentes vistos desde otro lugar. El tiempo puede ser medido, por tanto, de manera relativa, como lo son las posiciones en el espacio (Euclides) tridimensional, y esto puede conseguirse mediante el concepto de espacio–tiempo. La trayectoria de un objeto en el espacio–tiempo se denomina por el de línea de universo. La relatividad general nos explica lo que es un espacio–tiempo curvo con las posiciones y movimientos de las partículas de materia.

                          Minkowski convirtió en matemáticas la teoría de Einstein

La introducción por parte de Minkouski de la idea espaciotemporal resultó tan importante es porque permitió a Einstein utilizar la idea de geometría espaciotemporal para formular su teoría de la relatividad general que describe la Gravedad que se genera en presencia de grandes masas y cómo ésta curva el espacio y distorsiona el tiempo. En presencia de grandes masas de materia, tales como planetas, estrellas y galaxias, está presente el fenómeno descrito por Einstein en su teoría de la relatividad general, la curvatura del espacio–tiempo, eso que conocemos como gravedad, una fuerza de atracción que actúa todos los cuerpos y cuya intensidad depende de las masas y de las distancias que los separan; la fuerza gravitacional disminuye con el cuadrado. Hemos llegado a comprender que es la materia, la que determina la geometría del espacio-tiempo.

En la imagen, dos partículas en reposo relativo, en un espacio-tiempo llano y Se representan en este esquema dos partículas que se acercan entre sí siguiendo un movimiento acelerado. La interpretación newtoniana supone que el espacio-tiempo es llano y que lo que provoca la curvatura de las líneas de universo es la fuerza de interacción gravitatoria entre ambas partículas. Por el contrario, la interpretación einsteiniana supone que las líneas de universo de estas partículas son geodésicas (“rectas”), y que es la propia curvatura del espacio tiempo lo que provoca su aproximación progresiva.

El máximo exponente conocido del espacio-tiempo curvo, se podría decir que se da en la formación de los agujeros negros, donde la masa queda comprimida a tal densidad que se conforma en una singularidad, ese objeto de energía y densidad “infinitsas” en el que, el espacio y el tiempo desaparecen de nuestra vista y parece que entran en “otro mund” para nosotros desconocidos.

Los agujeros negros, cuya existencia se dedujo por Schwarzschild en 1.916 a partir de las ecuaciones de campo de Einstein de la relatividad general, son objetos supermasivos, invisibles a nuestra vista (de ahí su nombre) del que no escapa ni la luz; tal es la fuerza gravitatoria que generan que incluso engullen la materia de sus vecinas, objetos estelares como estrellas que osan traspasar el cinturón de seguridad que llamamos horizonte de sucesos.

Primera foto de un agujero negro: qué es el horizonte de sucesos o “punto de no retorno” que puede apreciarse en la imagen

NASA presenta gifs hipnóticos de la rotación de un agujero negro

Desde siempre hemos tenido la tendencia de querer representar las cosas y a medida que pudimos descubrir conocimientos nuevos, también le dimos a esos nuevos saberes sus símbolos y ecuaciones matemáticas que representaban lo que creíamos saber. Mecánica cuántica, relatividad, átomos, el genóma, agujeros negros, la constante cosmológica, la constante de Planck racionalizada…

Wheeler decía allá por el año 1957, que el punto final de la compresión de la materia -la propia singularidad– debía estar gobernada por la unión, o matrimonio, de las leyes de la mecánica cuántica y las de la distorsión espaciotemporal. Esto debe ser así, puesto que la distorsión espaguetiza el espacio a escalas tan extraordinariamente microscópicas que están profundamente influenciadas por el principio de incertidumbre.

Las leyes unificadas de la distorsión espaciotemporal y la mecánica cuántica se denominan “leyes de la gravedad cuántica”, y han sido un “santo grial” para todos los físicos desde los años cincuenta. A principios de los sesenta los que estudiaban física con Wheeler, pensaban que esas leyes de la gravedad cuántica eran tan difíciles de comprender  que nunca las podrían descubrir durante sus vidas. Sin embargo, el tiempo inexorable no deja de transcurrir, mientras que, el Universo y nuestras mentes también, se expanden. De tal manera evolucionan nuestros conocimientos que, poco a poco, vamos pudiendo conquistar saberes que eran profundos secretos escondidos de la Naturaleza y, con la Teoría de cuerdas (aún en desarrollo), parece que por fín, podremos tener una teoría cuántica de la gravedad.

Una cosa sí sabemos: Las singularidades dentro de los agujeros negros no son de mucha utilidad puesto que no podemos contemplarla desde fuera, alejados del horizonte de sucesos que marca la línea infranqueable del irás y no volverás. Si alguna vez alguien pudiera llegar a ver la singularidad, no podría regresar para contarlo. Parece que la única singularidad que podríamos “contemplar” sin llegar a morir sería aquella del Big Bang, es decir, el lugar a partir del cual pudo surgir el universo y, cuando nuestros ingenios tecnológicos lo permitan, serán las ondas gravitacionales las que nos “enseñarán” esa singularidad.

 Esta pretende ser la imagen de un extraño objeto masivo, un quásar  que sería una evidencia vital del Universo primordial. Es un objeto muy raro que nos ayudará a entender cómo crecieron los agujeros negros súpermasivos unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang (ESO).

Representación artística del aspecto que debió tener 770 millones después del Big bang el quásar más distante descubierto hasta la fecha (Imagen ESO). Estas observaciones del quásar brindan una imagen de nuestro universo tal como era durante su infancia, solo 750 millones de años después de producirse la explosión inicial que creó al universo. El análisis del espectro de la luz del quásar no ha aportado evidencias de elementos pesados en la nube gaseosa circundante, un hallazgo que sugiere que el quásar data de una era cercana al nacimiento de las primeras estrellas del universo.

Existen muchas versiones que tratan de contarnos la verdadera historia desde el “nacimiento del Universo

Basándose en numerosos modelos teóricos, la mayoría de los científicos está de acuerdo sobre la secuencia de sucesos que debió acontecer durante el desarrollo inicial del universo: Hace cerca de 14.000 millones de años, una explosión colosal, ahora conocida como el Big Bang, produjo cantidades inmensas de materia y energía, creando un universo que se expandía con suma rapidez. En los primeros minutos después de la explosión, protones y neutrones colisionaron en reacciones de fusión nuclear, formando así hidrógeno y helio.

Finalmente, el universo se enfrió hasta un punto en que la fusión dejó de generar estos elementos básicos, dejando al hidrógeno como el elemento predominante en el universo. En líneas generales, los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, como por ejemplo el carbono y el oxígeno, no se formaron hasta que aparecieron las primeras estrellas. Los astrónomos han intentado identificar el momento en el que nacieron las primeras estrellas, analizando a tal fin la luz de cuerpos muy distantes. (Cuanto más lejos está un objeto en el espacio, más antigua es la imagen que de él recibimos, en luz visible y otras longitudes de onda del espectro electromagnético.) Hasta ahora, los científicos sólo habían podido observar objetos que tienen menos de unos 11.000 millones de años. Todos estos objetos presentan elementos pesados, lo cual sugiere que las estrellas ya eran abundantes, o por lo menos estaban bien establecidas, en ese momento de la historia del universo.

                                          Supernova 1987 A

El Big Bang produjo tres tipos de radiación: electromagnética (fotones), radiación de neutrinos y ondas gravitatorias. Se estima que durante sus primeros 100.000 años de vida, el universo estaba tan caliente y denso que los fotones no podían propagarse; eran creados, dispersados y absorbidos antes de que apenas pudieran recorrer ínfimas distancias. Finalmente, a los cien mil años de edad, el universo se había expandido y enfriado lo suficiente para que los fotones sobrevivieran, y ellos comenzaron su viaje hacia la Tierra que aún no existía. Hoy los podemos ver como un “fondo cósmico de microondas”, que llega de todas las direcciones y llevan gravada en ellos una imagen del universo cuando sólo tenía esa edad de cien mil años.

Se dice que al principio sólo había una sola fuerza, la Gravedad que contenía a las otras tres que más tarde se desgajaron de ella y “caminaron” por sí mismas para hacer de nuestro universo el que ahora conocemos. En Cosmología, la fuerza de gravedad es muy importante, es ella la que mantiene unidos los sistemas planetarios, las estrellas en las galaxias y a las galaxias en los cúmulos. La Gravedad existe a partir de la materia que la genera para curvar el espacio-tiempo y dibujar la geometría del universo.

Los telescopios de la NASA han captado la imagen de un agujero negro en el centro de una galaxia golpeando otra vecina hasta el punto de desviarla y de …”robarle su masa” que, finalmente se irá engullengo poco a poco el monstruo estelar.

Un agujero negro es lo definitivo en distorsión espaciotemporal, según las ecuaciones de Einstein: está hecho única y exclusivamente a partir de dicha distorsión. Su enorme distorsión está causada por una inmensa cantidad de energía compactada: energía que reside no en la materia, sino en la propia distorsión. La distorsión genera más distorsión sin la ayuda de la materia. es la esencia del agujero negro.

Lo cierto es que los físicos relativistas se han sentido muy frustrados desde que Einstein publicó su Teoría de la relatividad general y se desprendieron de ellas mensajes asombroso como el de la existencia de agujeros negros que predecían sus ecuaciones de campo. Así que, se dirigieron a los astrónomos para que ellos confirmaran o refutaran su existencia mediante la observación del universo profundo. Sin embargo y, a pesar de su enorme esfuerzo, los astrónomos no han podido obtener medidas cuantitativas de ninguna distorsión espaciotemporal de agujeros negros. Sus grandes triunfos han consistido en varios descubrimientos casi incontrovertibles de la existencia de agujeros negros en el universo, pero han sido incapaces de cartografiar, ni siquiera de forma ruda, esa distorsión espaciotemporal alrededor de los agujeros negros descubiertos. No tenemos la técnica para ello y somos conscientes de lo mucho que nos queda por aprender y descubrir.

    Imaginar cómo podría escapar una nave que cayera cerca del remolino central… ¡Produce escalofríos!

Las matemáticas siempre van por delante de esa realidad que incansables buscamos. Ellas nos dicen que en un agujero negro, además de la curvatura y el frenado y ralentización del tiempo, hay un tercer aspecto en la distorsi´pon espaciotemporal de un agujero negro: un torbellino similar a un enorme tornado de espacio y tiempo que da vueltas y vueltas alrtededor del horizonte del agujero. Así como el torbellino es muy lento lejos del corazón del tornado, también el torbellino. Más cerca del núcleo o del horizonte el torbellino es más rápido y, cuando nos acercamos hacia el centro ese torbellino espaciotemporal es tan rápido e intenso que arrastra a todos los objetos (materia) que ahí se aventuren a estar presentes y, por muy potentes que pudieran ser los motores de una nave espacial… ¡nunca podrían hacerla salir de esa inmensa fuerza que la atraería hacia sí! Su destino sería la singularidad del agujero negro donde la materia comprimida hasta límites inimaginables, no sabemos en qué se habrá podido convertir.

Todos conocemos la teoría de Einstein y lo que nos dice que ocurre cuando grandes masas, como planetas, están presentes: Curvan el espacio que lo circundan en función de la masa. El exponente máximo de dicha curvatura y distorsión temporal es el agujero negro que, comprime la masa hasta hacerla “desaparecer” y el tiempo, en la singularidad formada, deja de existir. En ese punto, la relatividad general deja de ser válida y tenemos que acudir a la mecánica cuántica para seguir comprendiendo lo que allí está pasando.

Einstein no se preocupaba por la existencia de este extraño universo dentro del agujero negro porque la comunicación con él era imposible. Cualquier aparato o sonda enviada al centro de un agujero negro encontraría una curvatura infinita; es decir, el campo gravitatorio sería infinito y, como ya se explica anteriormente, nada puede salir de un agujero negro, con lo cual, el mensaje nunca llegará al exterior. Allí dentro, cualquier objeto material sería literalmente pulverizado, los electrones serían separados de los átomos, e incluso los protones y los neutrones dentro de los propios núcleos serían desgajados. De todas las maneras tenemos que reconocer que este universo especular es matemáticamente necesario para poder ir comprendiendo cómo es, en realidad, nuestro universo.

Con todo esto, nunca hemos dejado de fantasear. Ahí tenemos el famoso puente de Einstein-Rosen que conecta dos universos y que fue considerado un artificio matemático. De todo esto se ha escrito hasta  la extenuación:

“Pero la factibilidad de poder trasladarse de un punto a otro del Universo recurriendo a la ayuda de un agujero de gusano es tan sólo el principio de las posibilidades. Otra posibilidad sería la de poder viajar al pasado o de poder viajar al futuro. Con un túnel conectando dos regiones diferentes del espacio-tiempo, conectando el “pasado” con el “futuro”, un habitante del “futuro” podría trasladarse sin problema alguno hacia el “pasado”  Einstein—Rosen—Podolsky), para poder estar físicamente presente en dicho pasado con la capacidad de alterar lo que está ocurriendo en el “ahora”. Y un habitante del “pasado” podría trasladarse hacia el “futuro” para conocer a su descendencia mil generaciones después, si la hubo.“

El puente de Einstein-Rosen conecta universos diferentes. Einstein creía que cualquier cohete que entrara en el puente sería aplastado, haciendo así imposible la comunicación Posteriormente, los puentes de Einstein-Rosen se encontraron pronto en otras soluciones de las ecuaciones gravitatorias, tales como la solución de Reisner-Nordstrom que describe un agujero eléctricamente cargado. Sin embargo, el puente de Einstein-Rosen siguió siendo una nota a pie de página curiosa pero olvidada en el saber de la relatividad.

Lo cierto es que algunas veces, tengo la sensación de que aún no hemos llegado a comprender esa fuerza misteriosa que es la Gravedad, la que no se quiere juntar con las otras tres fuerzas de la Naturaleza. Ella campa solitaria y aunque es la más débil de las cuatro, esa debilidad resulta engañosa porque llega a todas partes y, además, como algunos de los antiguos filósofos naturales, algunos piensan que es la única fuerza del universo y, de ella, se desgajaron las otras tres cuando el Universo comenzó a enfriarse.

¡El Universo! Es todo lo que existe y es mucho para que nosotros, unos recien llegados, podamos llegar a comprenderlo en toda su inmensidad. Muchos son los secretos que esconde y, como siempre digo, son muchas más las preguntas que las respuestas. Sin embargo, estamos en el camino y… Como dijo el sabio: ¡Todos los grandes viajes comenzaron con un primer paso!

En el Universo todo es fruto de dos fuerzas contrapuestas:

Por ejemplo, las estrellas son estables por el hecho de que, la energía de fusión tiende a expandir la estrella y, la fuerza de Gravedad generada por su ingente masa, la hace contraerse. De esa manera, las dos fuerzas se contrarrestan y consiguen estabilizar a la estrella que vive miles de años. Cuando se agota el combustible nuclear de fusión, la estrella queda a merced de la Gravedad y se contrae (implosiona) bajo el peso de su propia masa, la gravedad la aplasta más y más hasta convertirla en una estrella de neutrones y un agujero negro si es una estrella masiva.

                                       Dos fuerzas contrapuestas dan el equilibrio

En el átomo, el equilibrio se alcanza como consecuencia de que, los protones (los nucleones que forman el núcleo), están cargados positivamente, y, los electrones que orbitan a su alrededor, están cargadas eléctricamente con cargas negativas equivalentes, con lo cual, el equilibrio queda servido y se alcanza la estabilidad.

Diagrama de Kruskal-Szekeres para un agujero negro. Las rectas azules son superficies de tiempo constante. Las curvas verdes son superficies de radio constante. -Las regiones I y II (sólo la parte blanca) son el exterior y el interior de un agujero negro. -La región III es una región exterior al agujero negro “paralela”. -La región IV (sólo la parte blanca) es un agujero blanco. Las zonas grises adyacentes a las regiones II y IV son las singularidades.

  El agujero Blanco, al contrario del Agujero negro, en lugar de engullir materia la expulsaría

El agujero negro de Schwarzschild es descrito como una singularidad en la cual una geodésica puede sólo ingresar, tal tipo de agujero negro incluye dos tipos de horizonte: un horizonte “futuro” (es decir, una región de la cual no se puede salir una vez que se ha ingresado en ella, y en la cual el tiempo -con el espacio- son curvados hacia el futuro), y un horizonte “pasado”, el horizonte pasado tiene por definición la de una región donde es imposible la estancia y de la cual sólo se puede salir; el horizonte futuro entonces ya correspondería a un agujero blanco.

Otros trabajos:

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¿Qué es panspermia?

La teoría de la panspermia fue planteada por el filósofo de la antigua Grecia Anaxágoras en el siglo s.VI a. C. El término proviene de “pan” (todo) y “sperma” (semilla) y según el filósofo era posible que la vida se originara en algún lugar del Universo y llegase a la Tierra incrustada en restos de cometas y meteoritos.

El término panspermia fue defendido más tarde por el biólogo alemán Hermann Richter y el cientifíco Alex Vinicio Zambrano Tadeo en 1865. En 1908, el químico sueco Svante August Arrhenius usó la palabra para explicar el comienzo de la vida en la Tierra. El astrónomo Fred Hoyle también apoyó esa hipótesis. No fue hasta el 1903 que el premio nobel de química fue entregado a Svante Arrhenius, quien popularizó el concepto de que la vida se había originado en el espacio exterior.

                          ¡La Naturaleza! ¿Cuándo dejará de sorprendernos?

 

La Naturaleza y nosotros, una simbiosis de perfecta armonía que nuestra condición, podría llegar a romper si el proceso de humanización ae eterniza y no tomamos conciencia de lo importante que es, todo lo que nos rodea en su estado natural.  No tenemos conciencia de que otros seres que, con nosotros, pueblan el planeta necesitan de nosotros para poder evolucionar sin que, nuestras actividades nocivas, contaminen el mundo. Todas las formas de vida tienen la misma fuente, el mismo origen.

 

            Bueno esto es solo una pequeña muestra

 

Los seres vivos que han poblado nuestro mundo, desde el origen de la vida que no ha dejado de evolucionar nunca. Todas las formas de vida, sin excepción, están basadas en el Carbono. Sabemos que actualmente existen sólo el 1% de todas las especies que poblaron nuestro planeta y, seguimos descubriendo especies nuevas mientras que otras desaparecen al no saberse adaptar al entorno. Estar atentos a los mensajes que la Naturaleza nos envía, ser consciente de su grandeza, cuidar nuestro mundo.

 

 

La montaña que, curiosa, se asoma por encima de las nubes mientras el Sol la contempla y la baña con su resplandor. El privilegio de poder contemplar la Naturaleza y ver como el Sol tiñe de rojo el paisaje al final del día. La Tierra nos habla, ¡De tantas maneras! Nunca supimos administrar de manera adecuada todo lo que el planeta nos ofrecía para nuestro sustento, y, ambiciosos, esquilmamos bosques y devastamos el

Un alto en el camino para deleitarnos con una dulce voz

 

Lisa kelly-may it be

Lisa Kelly The Voice

 

 

¿Qué es la Belleza? ¡Está configurada de tantas formas, movimientos, colores y sabores! También de sensaciones y rumores que te pueden transportar… simplemente imaginando, a otros mundos sin salir de nuestro que nos muestra ¡tántos escenarios! Los rincones que podemos contemplar en nuestro planeta son el exponente de lo que en otros mundos podríamos encontrar. Aquí encontramos lugares imposibles y paisajes yermos, y, de la misma manera, podemos viajar a lugares que, con su nextrema belleza natural nos deja sin respiración. Claro que, en todo esto, hay algo que no funciona y que, según creo, fue el peor invento que pudimos hacer: ¡El dinero!

                                                              Arriba: El MAL del MUNDO

 

Sin embargo, escenas como ésta, nos hacen olvidar la maldad. Estamos contemplando la mejor y más pura escena que el ser humano pueda representar. ¿Habrá algo más tierno y sagrado para nosotros que nuestra propia descendencia? Ellos continuaran aquí por nosotros, y, aunque tendrán sus propias experiencias, el lazo que nos une perdurará por la eternidad.

Me encantaría explicaros todas las imágenes que siguen a continuación pero no tenemos el tiempo necesario ni es aquí dónde procede hacer ese que requeriría un extenso libro. De todas las maneras, os dejo escrito algunos pensamientos relacionados con ellas y con nosotros. Pero, de todas las maneras veámoslas.

                                                        ¿ Desde qué planeta estamos viendo el Sol?

Hay quien cree que la Tierra podría ser tragada por agujero negro. Sin embargo, la posibilidad es muy escasa, diría que casi nula por completo. Treinta mil años-luz nos separan del Centro Galáctico donde reside un Agujero negro que se traga todo lo que por allí pase, pero que su fuerza de atracción nos afecte… Va a ser que no.

 

 

Los rayos Gamma son los fotones más energéticos conocidos, ¿Será ese nuestro final? ¡Convertirnos en pura energía! Bueno, sabemos que aparecen en las explosiones de supernovas y en otros sucesos similares. ¿Seremos nosotros algún día fuentes de luz conscientes?

 

                                 ¿Sabremos alguna vez comprender dónde estamos y para qué?

¡Es tan grande el Universo! ¿Podremos comprenderlo alguna vez? Sabemos que el Universo es todo lo que existe incluyendo la materia y el Espacio-tiempo. Sin embargo, lo que no podemos saber (con plena certeza) es como empezó todo ni cómo terminará. Tampoco podemos dar una explicación de si el universo está sólo o, por el contrario, deambula acompañado por otros universos por un inmenso Meta-cosmos que engloba múltiples universos.

Hemos puesto una serie de imágenes ahí arriba que quiere significar la diversidad que en el Universo existe, y, ni se pueden incluir todos los ejemplos que nos gustaría ni tampoco los tenemos a mano, ya que, la mayoría de los que podríamos poner, no están a nuestro alcance ni al alcance de nuestras tecnologías.

 

 

 

El Universo continúa, en muchos aspectos, siendo un gran misterio que pretendemos desvelar, pero como nos decía hace unos días Max Planck, el problema está en que nosotros, en último término, formamos parte de ese misterio que pretendemos .

Por ahí arriba podemos contemplar imágenes de bonitos paisajes de la Tierra cambiante, del Sol y de Nebulosas y galaxias. También de algunos seres humanos a los que el Universo, les ha otorgado el don de pensar (aunque no siempre lo demostremos). Algunas imágenes son de explosiones luminosos que nos enseñan y muestran las mayores energías que en el Universo se pueden generar, a través de explosiones de supernovas que son fuentes de potentes rayos gamma.

 

                  ¿Plasma de Quarks-Gluones? No cejamos en nuestro empeño de saber que es… ¡la materia!

La Materia y sus componentes han sido y son el objeto de muchos investigadores y pensadores que quieren profundizar y saber el por qué, a partir de lo que llamamos materia inerte, pudo surgir, mediante cambios producidos en muy especiales…¡La Vida!

Nos encontramos con el problema de la posible existencia de eso que llaman “materia oscura”, y, a primera vista, puede parecer que la materia oscura es sólo una pequeña pieza del enorme rompecabezas que resulta ser nuestro universo, un parámetro más, ni más ni menos importante que tantas otras. Claro que, este sería un punto de vista razonable si la materia oscura sólo formase una pequeña del Universo. En ese caso, la podríamos considerar como poco más que una nota a pie de página de la materia luminosa, más importante, ya que, de ella, estamos hecho nosotros. Además, es mucho más fácil detectar la materia Bariónica hecha de Quarks y Leptones que esa otra que, ni sabemos de qué estará hecha.

Sin embargo, ese punto de vista estaría equivocado, toda vez que, según todos los indicios, esa “materia oscura” supone casi el total del Universo junto con la “energía Oscura”, es decir, más del 90% de la materia-energía del universo, es oscura. Puede que las brillantes espirales de las Galaxias sirvan simplemente marcadores pasivos, testimonios mudos de fuerzas que operan en un nivel invisible para nosotros.

 

            El Universo y la Vida… El Tiempo que inexorable pasa…

Es posible que, cuando sepamos más sobre nuestro Universo reconozcamos que nuestros conocimientos del universo visible, tan difícilmente obtenidos, son poco más que el primer paso en el camino hacia la comprensión de cómo son en realidad las cosas. Muchas de las nuevas teorías tratan de buscar nuevos caminos que divergen de los que seguimos y, buscando por otros lugares no explorados, es posible, sólo posible que, podamos encontrar algunas respuestas que nos son negadas en las teorías actuales.

Es inquietante que, a estas alturas, con seguridad, ningún Astrónomo sepa darnos una respuesta fiel de cómo se pudieron formar las Galaxias, y, todos, sin excepción, nos responden con hipótesis y conjeturas que, de ninguna manera, podemos asimilar a la realidad de como fueron las cosas en aquellos comienzos del Universo.

¿Qué fuerzas ocultas estaban ahí presentes para posible que las galaxias se pudieran conformar, y formarse los cúmulos de galaxias antes de que, la materia recién creada, se dispersara por todo el universo sin más? Seguramente, esa fuerza no podría ser otra que la generada por la Materia Oscura que, a decir verdad, podría ser la materia primaria que permea todo el Universo y, a partir de la cual, se puede estar formando (al evolucionar) la materia que sí podemos ver.

 

 

A mí todo esto me sobrepasa, y, “conociendo” de qué está formada la materia de la que están hechas las estrellas y las montañas, los ríos y los océanos, o los delfines y también nosotros, no deja de sorprenderme (más bien maravillarme) que, de esa materia pudieran surgir seres vivos y que, algunos, como nosotros mismos, podamos pensar y ser conscientes de toda esta grandeza.

Alguna vez, hemos podido sentirnos en un estado de euforia al sentirnos los “amos” del universo, nuestros conocimientos nos hacen grandes y, posiblemente, nada se resistirá ante tanta sabiduría. Sin embargo, ese estado de “gracia” suele durarnos muy poco. De inmediato caemos en la de que, la realidad, es muy distinta y recordamos lo que nos dijeron aquellos grandes pensadores como Sócrates. Platón y más cercano a nosotros Popper: “Nuestro conocimiento es limitado, nuestra ignorancia infinita”. Y, lo malo de dicha conclusión, es que era, y, sigue siendo cierta.

Así que, amigos míos, procuremos aprender, enterarnos de las cosas, ser conscientes de lo que no sabemos y, sobre todo, procurar entender lo que en la Naturaleza ocurre, ella siempre nos marca el camino a seguir pero, nosotros, no siempre prestamos la debida atención.

emilio silvera

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MIURA 1: El LANZAMIENTO del PRIMER COHETE 100% ESPAÑOL

https://youtu.be/HMoznm24SRE

También aquí queremos meternos en la actividad Espacial. Un gran viaje se comienza con un pequeño paso

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Como todo en nuestro Universo, la Historia de la Tierra y lo requisitos que en el planeta se dan para que fuera posible el surgir de la Vida, es digno de estudio. Nada ocurre porque sí, todo es causa de algo, y, el hecho de que, poco a poco, las condiciones iniciales se acondicionaran, hicieron posible el surgir de la vida en nuestro mundo.

La distancia del Sol a la Tierra, el Campo Magnético que nos preserva de la radiación nociva, la Atmósfera, la Presencia de Agua líquida, los ingredientes químicos que ya estaban en los materiales que formó el planeta, la presencia de la Luna…

Así, a partir de la materia “inerte”, con todos estos “ingredientes” y la química, surgieron aquellas primeras células replicantes que evolucionaron hasta los pensamientos… ¡Y, los sentimientos!

Y, como el Universo es igual en todas partes, se podría decir, sin temor a equivocarnos que, lo que pasó aquí, también habrá pasado en otros muchos que, como la Tierra, estén situados en la zona habitable de sus estrellas.

 Los fósiles más antiguos hallados en nuestro planeta datan de hace ahora unos 3.780 M de años. Durante todo ese Tiempo ha evolucionado y los millones de especie que poblaron el planeta, se quedaron en solo el 1% actual que, en realidad, son cientos de miles de especies.

Claro que, lo mismo que la vida surgió, también llegará el Tiempo en el que tenga que desaparecer de este mundo, el Sol no es eterno y, cuando se convierta en Gigante roja primero y enana blanca después… ¡Ya no podremos estar aquí!

¿Seremos capaces de que, para cuando ese Tiempo llegue, hallamos podido instalarnos en otros mundos?

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Universo y la Mente

Está muy claro que, nuestro mundo es como es, debido a una serie de parámetros que, poco a poco, hemos ido identificando y hemos denominado Constantes de la Naturaleza. Esta colección de números misteriosos son los culpables, los responsables, de que nuestro universo sea tal como lo conocemos que, a pesar de la concatenación de movimientos caóticamente impredecibles de los átomos y las moléculas, nuestra experiencia es la de un mundo estable y que posee una profunda consistencia y continuidad.

                                         

Sí, nosotros también hemos llegado a saber que con el paso del tiempo, aumenta la entropía y las cosas cambian. Sin embargo, algunas cosas no cambian, continúan siempre igual, sin que nada les afecte. Esas, precisamente, son las constantes de la naturaleza que, desde mediados del siglo XIX, comenzó a llamar la atención de físicos como George Johnstone Stoney (1.826 – 1.911, Irlanda).

                   

“A día de hoy, las constantes universales son la velocidad de la luz en el vacío, que sustituye al metro; la constante de Planck, que sustituiría al kilogramo; el número de Avogadro, que reemplazaría al mol; la eficacia luminosa, que supliría a la candela; la constante de Boltzmann, que relevaría al Kelvin y el segundo de un reloj atómico de cesio para el segundo tradicional. Estos valores se ajustan mucho mejor a las necesidades y medidas físicas, pero recordemos que no son las únicas que le dan “vida” al universo.”

           

                                 

“Pero, ¿Qué son en realidad las constantes? Aunque apenas hemos comenzado a profundizar sobre este tema, ahora que tenemos más clara la identidad de algunas constantes será más fácil definirlas. Una constante física es el valor de una magnitud que permanece invariable en los procesos físicos a lo largo del tiempo. Las magnitudes pueden variar, cosa que tiene sentido, o estaríamos ante un universo muerto. Sin embargo, como veíamos, existen valores que no lo hacen, convirtiéndose en auténticas piedras de toque existenciales.”

                 

Parece, según todas las trazas, que el universo, nuestro universo, alberga la vida inteligente porque las constantes de la Naturaleza son las que aquí están presentes, cualquier ligera variación en alguna de estas constantes habría impedido que surgiera la vida en el planeta que habitamos. El universo con las constantes ligeramente diferentes habría nacido muerto, no se hubieran formado las estrellas ni se habrían unido los quarks para construir nucleones (protones y neutrones) que formaran los núcleos que al ser rodeados por los electrones construyeron los átomos que se juntaron para formar las moléculas y células que unidas dieron lugar a la materia. Esos universos con las constantes de la Naturaleza distintas a las nuestras, estarían privados del potencial y de los elementos necesarios para desarrollar y sostener el tipo de complejidad organizada que nosotros llamamos vida.

  ¿Quién nos observa? No podríamos negar que esté sucediendo

 

Como decía aquel gran cosmólogo: “La Ausencia de pruebas no es prueba de ausencia”

No todos los planetas que alberguen alguna clase de vida, ni en nuestra Galaxia ni en otras lejanas, tienen que ser como la Tierra. Existen planetas en los que se nos encogería el corazón por su aspectos terrorífico y de inhabitable naturaleza, mientras que otros, nos parecerían una fantasía sacada de esos cuentos de hadas que de niños podíamos leer, tal es su belleza natural. En la Tierra tenemos muchas imágenes de lugares que hacen honor a ese pensamiento. Nos asombraría poder descubrir que, en lugares que nos parecerían imposibles para la vida… ¡Allí estaría!

 

 

“Hay pequeñas enanas rojas (tipo M), enanas naranjas (K), enanas amarillas (G) como el Sol, estrellas blancas (F y A) y grandes estrellas azules (B y O). Una enana roja es muy pequeña y fría estrella de la secuencia principal, dosifican meticulosamente el combustible para prolongar su vida decenas de miles de millones de años.”

 

De la misma manera que existen estrellas de mil tipos diferentes, así ocurre con los mundos que podemos encontrar repartidos por el universo orbitando estrellas que los configuran de mil diferentes maneras. Si nos fijamos en nuestro planeta que ha hecho posible nuestra presencia aquí, en el que junto a miles de otras especies hemos evolucionado, veremos que se han dado unas condiciones específicas para que todo eso sea posible.

¿Será el Universo como creemos que es?

                     

 

Antes en otra entrada que titulé “Observar la Naturaleza… da resultados”, comentaba sobre los grandes números de Dirac y lo que el personaje llamado Dicke pensaba de todo ello y, cómo dedujo que para que pudiera aparecer la biología de la vida en el Universo, había sido necesario que el tiempo de vida de las estrellas fuese el que hemos podido comprobar que es y que, el Universo, también tiene que tener, no ya las condiciones que posee, sino también, la edad que le hemos estimado.

 

                       

 

Los filamentos de un remanente de Supernova que, mirándolos y pensando de donde vienen… Te hacen recorrer unos caminos alucinantes que comenzaron con una inmensa aglomeración de gas y polvo que se constituyó en una estrella masiva que, después de vivir millones de años, dejó, a su muerte, el rastro que arriba podemos contemplar.

Para terminar de repasar la forma de tratar las coincidencias de los Grandes Números por parte de Dicke, sería interesante ojear retrospectivamente un tipo de argumento muy similar propuesto por otro personaje, Alfred Wallace. Wallace era un gran científico que, como les ha pasado a muchos, hoy recibe menos reconocimiento del que se merece.

 

Fue él, antes que Charles Darwin, quien primero tuvo la idea de que los organismos vivos evolucionan por un proceso de selección natural. Afortunadamente para Darwin, quien, independientemente de Wallace, había estado reflexionando profundamente y reuniendo pruebas en apoyo de esta idea durante mucho tiempo, Wallace le escribió para contarle sus ideas en lugar de publicarlas directamente en la literatura científica. Pese a todo, hoy “la biología evolucionista” se centra casi por completo en las contribuciones de Darwin.

Wallace tenía intereses muchos más amplios que Darwin y estaba interesado en muchas áreas de la física, la astronomía y las ciencias de la Tierra. En 1903 publicó un amplio estudio de los factores que hace de la Tierra un lugar habitable y pasó a explorar las conclusiones filosóficas que podrían extraerse del estado del Universo. Su libro llevaba el altisonante título de El lugar del hombre en el Universo.

Wallace propuso en 1889, la hipótesis de que la selección natural podría dar lugar al aislamiento reproductivo de dos variedades al formarse barreras contra la hibridación, lo que podría contribuir al desarrollo de nuevas especies.

“Wallace, Alfred Russell (1823-1913), naturalista británico conocido por el desarrollo de una teoría de la evolución basada en la selección natural. Nació en la ciudad de Monmouth (hoy Gwent) y fue contemporáneo del naturalista Charles Darwin. En 1848 realizó una expedición al río Amazonas con el también naturalista de origen británico Henry Walter Bates y, desde 1854 hasta 1862, dirigió la investigación en las islas de Malasia. Durante esta última expedición observó las diferencias zoológicas fundamentales entre las especies de animales de Asia y las de Australia y estableció la línea divisoria zoológica -conocida como línea de Wallace- entre las islas malayas de Borneo y Célebes. Durante la investigación Wallace formuló su teoría de la selección natural. Cuando en 1858 comunicó sus ideas a Darwin, se dio la sorprendente coincidencia de que este último tenía manuscrita su propia teoría de la evolución, similar a la del primero. En julio de ese mismo año se divulgaron unos extractos de los manuscritos de ambos científicos en una publicación conjunta, en la que la contribución de Wallace se titulaba: “Sobre la tendencia de las diversidades a alejarse indefinidamente del tipo original”. Su obra incluye El archipiélago Malayo (1869), Contribuciones a la teoría de la selección natural (1870), La distribución geográfica de los animales (1876) y El lugar del hombre en el Universo (1903).”

 

Pero sigamos con nuestro trabajo de hoy. Todo esto era antes del descubrimiento de las teorías de la relatividad, la energía nuclear y el Universo en expansión.  La mayoría de los astrónomos del siglo XIX concebían el Universo como una única isla de materia, que ahora llamaríamos nuestra Vía Láctea. No se había establecido que existieran otras galaxias o cuál era la escala global del Universo. Sólo estaba claro que era grande.

Wallace estaba impresionado por el sencillo modelo cosmológico que lord Kelvin había desarrollado utilizando la ley de gravitación de Newton. Mostraba que si tomábamos una bola muy grande de materia, la acción de la gravedad haría que todo se precipitara hacia su centro. La única manera de evitar ser atraído hacia el centro era describir una órbita alrededor. El universo de Kelvin contenía unos mil millones de estrellas como el Sol para que sus fuerzas gravitatorias contrapesaran los movimientos a las velocidades observadas.

William Thomson (Lord Kelvin)

En el año 1901, Lord Kelvin solucionó cualitativa y cuantitativamente de manera correcta el enigma de la oscuridad de la noche en el caso de un universo transparente, uniforme y estático. Postulando un universo lleno uniformemente de estrellas similares al Sol y suponiendo su extensión finita (Universo estoico), mostró que, aun si las estrellas no se ocultan mutuamente, su contribución a la luminosidad total era finita y muy débil frente a la luminosidad del Sol. El demostró también que la edad finita de las estrellas prohibió la visibilidad de las estrellas lejanas en el caso de un espacio epicúreo infinito o estoico de gran extensión, lo que contestó correctamente al enigma de la oscuridad.

Lo intrigante de la discusión de Wallace sobre este modelo del Universo es que adopta una actitud no copernicana porque ve cómo algunos lugares del Universo son más propicios a la presencia de vida que otros. Como resultado, sólo cabe esperar que nosotros estemos cerca, pero no en el centro de las cosas.

Wallace da un argumento parecido al de Dicke para explicar la gran edad de cualquier universo observado por seres humanos. Por supuesto, en la época de Wallace, mucho antes del descubrimiento de las fuentes de energía nuclear, nadie sabía como se alimentaba el Sol, Kelvin había argumentando a favor de la energía gravitatoria, pero ésta no podía cumplir la tarea.

                                                                           

En la cosmología de Kelvin la Gravedad atraía material hacia las regiones centrales donde estaba situada la Vía Láctea y este material caería en las estrellas que ya estaban allí, generando calor y manteniendo su potencia luminosa durante enormes períodos de tiempo. Aquí Wallace ve una sencilla razón para explicar el vasto tamaño del Universo.

“Entonces, pienso yo que aquí hemos encontrado una explicación adecuada de la capacidad de emisión continuada de calor y luz por parte de nuestro Sol, y probablemente por muchos otros aproximadamente en la misma posición dentro del cúmulo solar. Esto haría que al principio se agregasen poco a poco masas considerables a partir de la materia difusa  en lentos movimientos en las porciones centrales del universo original; pero en un período posterior serían reforzadas por una caída de materia constante y continua desde sus regiones exteriores a velocidades tan altas como para producir y mantener la temperatura requerida de un sol como el nuestro, durante los largos períodos exigidos para el continuo desarrollo de la vida.”

                                           

Vallace ve claramente la conexión entre estas inusuales características globales del Universo y las condiciones necesarias para que la vida evolucione y prospere en un planeta como el nuestro alumbrado por una estrella como nuestro Sol. Wallace completaba su visión y análisis de las condiciones cósmicas necesarias para la evolución de la vida dirigiendo su atención a la geología  y la historia de la Tierra. Aquí ve una situación mucho más complicada que la que existe en astronomía. Aprecia el cúmulo de accidentes históricos marcados por la vía evolutiva que ha llegado hasta nosotros, y cree “improbable en grado máximo” que el conjunto completo de características propicias para la evolución de la vida se encuentre en otros lugares. Esto le lleva a especular que el enorme tamaño del Universo podría ser necesario para dar a la vida una oportunidad razonable de desarrollarse en sólo un planeta, como el nuestro, independientemente de cuan propicio pudiera ser su entorno local:

“Un Universo tan vasto y complejo como el que sabemos que existe a nuestro alrededor, quizá haya sido absolutamente necesario … para producir un mundo que se adaptase de forma precisa en todo detalle al desarrollo ordenado de la vida que culmina en el hombre.”

                                 

Hoy podríamos hacernos eco de ese sentimiento de Wallace. El gran tamaño del Universo observable, con sus 10⁸⁰ átomos, permite un enorme número de lugares donde puedan tener lugar las variaciones estadísticas de combinaciones químicas que posibilitan la presencia de vida. Wallace dejaba volar su imaginación que unía a la lógica y, en su tiempo, no se conocían las leyes fundamentales del Universo, que exceptuando la Gravedad de Newton, eran totalmente desconocidas. Así, hoy jugamos con la ventaja de saber que, otros muchos mundos, al igual que la Tierra, pueden albergar la vida gracias a una dinámica igual que es la que, el ritmo del Universo, hace regir en todas sus regiones. No existen lugares privilegiados.

                           

Siempre hemos tratado de saber, cuál sería nuestro lugar en el Universo, no ya en relación a la situación geográfica, sino referido a esa fascinante historia de la vida que nos atañe a los humanos, la única especie conocida que, consciente de su Ser, libera pensamientos y formula preguntas que, hasta el momento, nadie ha sabido contestar.

emilio silvera

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