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Sí, todo cambia. ¿Cual es la verdadera medida? ¡Llegar a comprender!
por Emilio Silvera ~ Clasificado en El Universo dinámico ~ Comments (7)
En otras ocasiones hemos presentado aquí trabajos que, entre los temas que fueron tratados, entraba el Universo estacionario y también la posibilidad de un final con la presencia del Big Crunch, lo cual, según todos los datos de la cosmología moderna, no será posible dado que, el Universo euclideo y la Densidad Crítica que se observa no sería suficiente para producir tal final. Por el contrario, la dinámica observada de expansión es cada vez más acelerada y, aunque algunos hablan de la “materia oscura”, en realidad no sabemos a qué se puede deber tal expansión pero, lo cierto es que no habrá colapso final y sí, en cambio, una expansión ilimitada que nos llevará hacia un “enfriamiento térmico” que llegará a alcanzar un máximo de entropía dS = dQ/T, así habrá una gran parte de la energía del Universo que no podrá producir trabajo. Sin embargo, es curioso que siendo eso lo que se deduce de los datos que tenemos, cuando miramos lo que predicen las nuevas teorías basadas en las cuerdas y la mecánica cuántica nos indica que tal escenario es poco creíble.
Todo parece indicar que nada podrá impedir que en las galaxias se sigan produciendo explosiones supernovas que formaran hermosas Nebulosas de las que nacerán nuevas estrellas, toda vez que las galaxias, quedarán aisladas y detendrán su expansión y tal hecho, no parece que pueda incidir en la mecánica galáctica de formación de nuevas estrellas. Así, las estrellas más masivas devolver parte de la materia que las conforman al medio interestelar y la gravedad y la radiación se encargarán de que nuevos ciclos se sigan produciendo.
Y, las estrellas menos masivas, como nuestro Sol y otras seguirán sus vidas durante miles de millones de años y, si tiene planetas en su entorno, ¿quién sabe si estando en la zona habitable no podrá hacer surgir alguna clase de vida? Claro que, el proceso de la dinámica del universo es llegar al frío absoluta de los -273 ºC y, en ese momento, las masas de las estrellas quedarían bloqueadas, los átomos presentes en las Nebulosas perderían su dinámica y nada, en nuestro Universo, tendría movimiento ni energía para crear trabajo, la Entropía sería la dueña y señora de todo y una última estrella habría nacido para quedar colapsada sin poder cumplir su misión de transmutar elementos.
Pero no pocas de todas estas conclusiones son conjeturas que se hacen conforme a los datos observados que llevan a esas consecuencias. En otros panoramas se podría contemplar como en el futuro, las estrellas escaparían lentamente de las galaxias y según algunos cálculos el 90% de la masa estelar de una galaxia habría huído al espacio en unos 10^19 años. El 10% restante habría sido engullido por agujeros negros supermasivos centrales. El mismo mecanismo haría que los planetas escaparan de su soles y vagaran por el espacio como planetas errantes hasta perderse en el espacio profundo y, los que no lo hagan caerán hacia el centro de sus soles en unos 0^20 años.
Planetas errantes, los planetas sin una luz que los ilumine — Astrobitácora
Un último estudio ha indicado que el Universo es curvo, no plano como se creía y tal resultado, aunque tendrá que ser verificado, es importante para saber el final que realmente espera a nuestro Universo en ese futuro muy lejano en el que, no sabemos siquiera si nuestra especie andará aún por aquí.
Esa imagen de arriba no sería repetida y las galaxias, los cúmulos se disgregarían debido a interacciones gravitatorias en unos 10^23 años y, en un momento determinado el universo estaría formado por enanas negras, estrellas de neutrones y agujeros negros junto con planetas y pequeñas cantidades de gas y polvo, todo ello, sumergido en una radiación de fondo a 10^-13K. Hay modelos que predicen que los agujeros negros terminarán evaporándose mediante la emisión de la radiación de Hawking. Una vez evaporado el agujero negro, los demás objetos se convertirían en Hierro en unos 10^1500 años pero también, pasado mucho tiempo, se evaporaran y a partir de este momento el universo se compone de partículas aisladas (fotones, electrones, neutrinos, protones). La densidad tenderá a cero y las partículas no podrán interactuar. Entonces, como no se puede llegar al cero absoluto, el universo sufrirá fluctuaciones cuánticas y podría generar otro universo. ¿Qué locura!
Claro que toda esa teoría podría modificarse si la “energía oscura” -si finalmente existe- resultara ser negativa, con lo cual el fin se produciría antes. Tampoco se ha contado con la posible inestabilidad del protón. Todo esto está descrito según la física que hoy día se conoce, lo cual nos puede llevar a conclusiones erróneas. Como vereis, tenemos respuestas para todo y, aunque ninguna de ellas pueda coincidir con la realidad, lo cierto es que, el panorama de la cosmología está lleno de historias que, algunas podrán gustar más que otras pero todas, eso sí, están cargadas de una imaginación desbordante.
Como mi intelecto es más sencillo y no alcanza a ver en esas profundas lejanías, me quedo con lo más tangible y cercano como lo es el hecho cierto de que el Universo tiene que tener miles de millones de años para que haya podido tener tiempo suficiente para que los ladrillos de la vida sean manufacturados en las estrellas.
Las leyes de la gravitación nos dice que la edad del universo está directamente ligada a otras propiedades que manifiesta, como su densidad, su temperatura y el brillo del cielo. Puesto que el Universo debe expandirse durante miles de millones de años, debe tener una extensión visible de miles de millones de años-luz. Puesto que su temperatura y densidad disminuyen a medida que se expande, necesariamente se hace más frío y disperso. Ahora sabemos que la densidad del Universo es hoy día de poco más de 1 átomo por m3 de espacio.
Traducida en una medida de las distancias medias entre estrellas o galaxias, esta densidad tan baja muestra porque no es tan sorprendente que otros sistemas estelares estén tan alejados y sea difícil el contacto con extratreterrestres. Si existen en el Universo otras formas de vida avanzada (como creo), entonces, al igual que los seres de la Tierra habrán evolucionado sin ser perturbadas por los seres de otros mundos hasta que puedan llegar a lograr una fase tecnológica avanzada.
Además, la muy baja temperatura de la radiación hace algo más que asegurar que el espacio sea un lugar frío: también garantiza la oscuridad del cielo nocturno. Durante siglos los científicos se han preguntado por esta sorprendente característica del Universo. Si ahí fuera en el espacio hubiera un número enorme de estrellas, entonces cabría pensar que mirar hacia arriba al cielo nocturno sería un poco como mirar un bosque denso.
Millones de estrellas en un sólo cúmulo globular
Cada linea de visión debería terminar en una estrella. Sus superficies brillantes cubrirían cada parte del cielo haciénsolo parecido a la superficie del Sol. Lo que nos salva de ese cielo brillante es la expansión del Universo y la lejanía a la que se encuentran las estrellas entre sí. Para encontrar las condiciones necesarias que soporte la complejidad viviente hicieron falta diez mil millones de años de expansión y enfriamiento.
La Densidad de materia ha caído hasta un valor tan bajo que aun sim toda la materia se transformase repentinamente en energía radiante no advertiríamos ningún resplandor importante en el cielo nocturno. La radiación es demasiado pequeña y el espacio a llenar demasiado grande para que el cielo parezca brillante otra vez. Hubo un tiempo cuando el Universo era mucho más jovencito, menos de cien mil años, en que todo el cielo era brillante, tan brillante que ni estrellas ni átomos ni moléculas podían existir, la podría radiación los destruía. Y, en ese tiempo, no podrían haber existido observadores para ser testigo de ello.
Con algunas estrellas por aquí y por allá, alguna que otra Nebulosa (incluso algunas brujas), el Universo es oscuro y frío.
Pero estas consideraciones tienen otros resultados de una Naturaleza mucho más filosófica. El gran tamaño y la absoluta oscuridad del Universo parecen ser profundamente inhóspitos para la vida. La apariencia del cielo nocturno es responsable de muchos anhelos religiosos y estéticos surgidos de nuestra aparente pequeñez e insignificancia frente a la grandeza e inmutabilidad (aparente) de las estrellas lejanas. Muchas Civilizaciones rindieron culto a las estrellas o creyeron que gobernaban su futuro, mientras otras, como la nuestra, a menudo anhelan visitarlas.
El Sol (tam importante para nuestro mundo y para nosotros), es una simple “bolita” al lado de esta estrella monstruosa. R136a1 que tiene nada menos que 265 masas solares.
Aquí la imagen del Sol ni se ve comparado con estas estrellas inmensas. Sin embargo, es esa estrella pequeña la que suministra la luz y el calor de la Vida en el Planeta Tierra, es decir, para nosotros… ¡La más importante! No por muy grande se es más que los demás.
Mucho se ha escrito sobre el efecto emocional que produce la contemplación de la insignificancia de la Tierra ante esa inmensidad del cielo salpicado de estrellas, inmersa en una Galaxia que tiene más de cien mil millones y que ahora sabemos, que también tiene, miles de millones de mundos. En efecto, la idea de ese conocimiento es impresionante y puede llegar (en algunos casos) a ser intensamente desagradable y producir sensación de ahogo y hasta miedo. Nuestra imaginación matemática se ve atormentada ante esa inconmensurable grandeza que, nuestras mentes, no llegan a poder asimilar. Y, la sorpresa llegó cuando pudimos descubrir que dentro de nuestro Universo, existía otro a escala infinitesimal que planteaba preguntas que no sabíamos responder.
“Pues bien, tratando de responder a estas preguntas es como nace The Scale of The Universe 2, una visualización interactiva creada por Cary y Michael Huang; la visualización es sorprendente porque nos permite ir a escalas mínimas y llegar hasta el tamaño aproximado del Universo, comparando cosas que están, de muchas maneras, más allá de nuestra imaginación (sigo pensando que es difícil imaginarse el tamaño real de un átomo, o el de una galaxia).”
Claro que, en eso de lo grande y lo pequeño…, todo puede ser muy subjetivo y, no pocas veces dependerá de la perspectiva con que lo podamos mirar. Podríamos considerar la Tierra como enorme, al mirarla bajo el punto de vista que es el mundo que nos acoge, en el que existen inmensos océanos y grandes montañas y volcanes y llanuras y bosques y ríos y, una inmensa lista de seres vivos. Sin embargo, se nos aparecerá en nuestras mentes como un minúsculo grano de arena y agua si la comparamos a la inmensidad del Universo. Igualmente, podemos ver un átomo como algo grande en el sentido de que, al juntarse con otros, pueden llegar a formar moléculas que juntas, son capaces de formar mundos y galaxias.
Si comparamos una galaxia con un átomo, éste nos parecerá algo ínfimo. Si comparamos esa misma galaxia con el Universo, lo que antes era muy grande ahora resulta ser también muy poca cosa. Si el mundo que nos acoge, en el que la Humanidad ha escrito toda su historia y costado milenios conocer, dado su “inmensidad” para nosotros, lo comparamos con la Nebulosa Orión, nos parecerá ridículo en tamaño y proporción y, sin embargo, cuán importante es para nosotros. Todo puede ser grande o pequeño dependiendo de la perspectiva con que lo miremos y según con qué lo podamos comparar.
La la inmensa galaxia, está echa de diminutas partículas (Quarks y Leptones), sin ellas no sería
Nada es objetivamente grande; las cosas son grandes sólo cuando consiguen tocar la sensibilidad del observador que las contempla, encontrar los caminos hacia su corazón y su cerebro. La idea de que el Universo es una multitud de esferas minúsculas circulando como motas de polvo en un vacío oscuro e ilimitado, podría dejarnos fríos e indiferentes, si no acomplejados y deprimidos, si no fuera porque nosotros identificamos este esquema hipotético con el esplendor visible, la intensidad conmovedora del desconcertante número de estrellas que están ahí, precisamente, para hacer posible nuestra presencia aquí y, eso amigos míos, nos hace ser importantes, dado que demuestra algo irrefutable, formamos parte de toda esta grandeza.
Bueno, no es por nada pero, ¿Quién me puede decir que una imagen como la que arriba podemos contemplar, no es tan hermosa como la más brillante de las estrellas del cielo? Incluso diría que más, ya que se trata del producto o esencia del material que allí se fabricó y que ha podido llegar a su más alto nivel de belleza que, además, tiene consciencia de Ser y genera pensamientos y, ¡sentimientos!
Somos parte del Universo, una de las que piensa (creo que hay muchas más)
Yo, si tengo que deciros la verdad, no me considero nada insignificante, soy consciente de que formo parte del Universo, como todos ustedes, ni más ni menos, somos una parte de la Naturaleza y, como tales productos de algo tan grande, debemos estar orgullosos y, sobre todo procurar, conocer bien qué es lo que realmente hacemos aquí, para qué se nos ha traído y, para ello amigos, el único camino que conozco es, llegar a conocer a fondo la Naturaleza y procurar desvelar sus secretos, ella nos dirá todo cuanto queramos saber.
Emilio Silvera V.
el 29 de agosto del 2020 a las 8:15
Resulta tenemos un nucleo atomico, su masa es cientos de veces la masa de cualquiera de sus electrones, estos cambian de orbital en funcion de si emiten o absorben un foton, efecto tunel.
Bien, ¿cual es la velocidad de escape en este caso?
Salvo ¿cuantos fotones puede emitir o absorber un electron al unisono?
En teoria las estrellas no deberian de irradiar na de na. El efecto tunel tanto en la ley gravitacional de Newton y como de Einstein hace un chiste de ellas.
Tenemos un gas ionozemosle con campos electricos, ¿supongo que el minimo de energia necesario seria el equivalente a un foton para liberar un electron o bien el minimo de energia seria el equivalente a la masa de uno de sus nucleos atomicos? . O bien la mecanica cuantica sin piedad todo lo que toca hace balabarismos a cual mas quijotesco por demas.
el 29 de agosto del 2020 a las 8:41
Todos los electrones deberian precipitarse si o si en respectivos nucleos, su unico impedimiento fuerzas cineticas y centripetas esperpenticas.
el 30 de agosto del 2020 a las 6:09
el 30 de agosto del 2020 a las 10:05
Nos dicen que un atomo lo forman un nucleo y unos electrones, estos distribuidos en distintos orbitales, esto quiere decir que el espacio que rodea a un nucleo tiene una estructura, mas denso unas capas que otras, osea como una cebolla., y en funcion de la energia del foton bien absorbido bien emitido por el electron cambia de un orbiral a otro.
Por tanto la velocidad de escape de un electron de su nucleo, al margen del radio del atomo , y g, habria que tener en cuanta una cuota minima de energia, que supere esa barrera de potencial energetico, solapamiento por capas.
Si un foton es un cuanto de energia, es decir un minimo de accion, el espacio su minimo de accion lo llamaremos nudillo cuantico.
Llamamos nudillo cuantico: Esa barrera de potencial minima para que un foton, ejerza un minimo de accion.
Nudillo=energia de un foton (f/v) x h constante de planck todo ello dividido por c. El cuadrado como no lo entiendo y muy pocos lo entienden lo obviamos.
el 31 de agosto del 2020 a las 4:31
Amigo mío, al entrar en ese !universo” infinitesimal lo único que debemos tener en cuenta es que allí, las cosas son de otra manera muy diferente a los sucesos del “mundo” normal y macro-cósmico, y, no debemos dejar caer en saco roto todos los experimentos y comprobaciones que han sido realizado a lo largo de los años por tantos físicos experimentadores como Rutherford y otros muchos que han confirmado hasta la saciedad todos esos extraños fenómenos del mundo cuántico.
Es cierto que nos dicen que el átomo está compuesto de un núcleo y unos electrones situados en distintos orbitales y que se mueven a velocidades relativistas formando campos electrónicos alrededor de ese pequeño núcleo que viene a ser una parte de cien mil, y, sin embargo, en esa pequeña parte están pasando “cosas” que nos asombran:
Los tripletes de Quarks (según han deducido de los experimentos), forman protones y neutrones que son los nucleones, es decir, los Quarks forman hadrones en este caso de la rama llamada Bariónica y están dentro de ellos confinados por la fuerza nuclear fuerte que los mantiene a raya sin dejar que se puedan separar, ésta fuerza (la más potente de las cuatro fuerzas fundamentales) actúa en distancias infinitesimales y se comporta como el muelle de acero, es decir cuando estiramos el muelle su resistencia aumenta y, así ocurre cuando los quarks se separan, es la única fuerza que aumenta con la distancia. Está mediada por Bosones que se llaman Gluones. Y como decía en otro comentario anterior, el pequeño núcleo es el que posee el 99.99% de la masa del átomo.
Si todo esto no es sorprendente y difícil de creer al saber que todo ocurre en un espacio de 10-15 m. Lo cierto es que todo esto es lo que los físicos experimentadores deducen de los resultados de los experimentos, es decir, que el núcleo del átomo “parece” que se comporta de esta manera.
Cuando a la gente sencilla no versada en estos temas a nivel profesional se les cuentan todas estas asombrosas cuestiones, no es nada extraño que pongan cara de incredulidad ante tan “descabellados” escenarios. Sin embargo, parece que así son las cosas.
De todas las maneras, con el paso del Tiempo y el avance de las tecnologías, se van desvelando nuevas “verdades” que se aplican a las teorías existentes para “refinarlas” y ajustarlas a esa realidad que, incansables, perseguimos.
el 1 de septiembre del 2020 a las 6:16
“De tanto irse por las ramas, se quedo instalado en las nubes” Alfonso Guzman
Desde nuestro sistema de referencia el foton emitido por un electron viaja a c, y desde el sistema de referencia de un observador en un electron, ¿un foton su velocidad de escape?. Tambien c, resulta risorio, si nada es absoluto menos un minusculo reducto.
Las constantes universales (relativas) , por ejemplo carga del electron, no son mas que lastres y como tales en “tiempo y forma” prescindira de ello, quedando todo reducido a quimericos reductos del intelecto energetico.
el 2 de septiembre del 2020 a las 6:42
Todo eso me parece bien como pensamiento crítico que desea profundizar más y más en la normalidad “aceptada” y en los parámetros elegidos por la ciencia para poder partir de una base que coincide con las observaciones. Lo mismo que implantamos las unidades de Tiempo para poder entendernos en esos diferentes espacios temporales, de la misma manera, se han ido eligiendo esas diferentes medidas de carga, masa, velocidad y otras muchas que nos facilitan los trabajos de comprobación en experimentos y otros usos del quehacer cotidiano científico.
De no tener esos referentes, todo sería un caos, el desorden y la confusión impediría que pudiéramos avanzar en el conocimiento de la Naturaleza y sus secretos que, al poder ir desvelándolos, facilita también nuestras vidas y pone a nuestra disposición nuevos escenarios que, quizás, algún d´ia lejano aún en el futuro, pueda incluso salvar a nuestra especie.
¿Que algunas afirmaciones de la ciencia nos parecen descabelladas?
Pudiera ser. Sin embargo, de esa manera hemos venido caminando desde hace milenios, y, en cada momento, hemos puesto “nombre”, “santo” y “seña” a todo lo que la extensión de nuestro intelecto nos permitía, y, a medida que avanzamos en nuevas tecnologías y nuevos descubrimientos fuimos ajustando aquellos conocimientos que primero fueron conjeturas, más tarde teorías y, por fin, certezas.
Amigo mío, muchas son las cuestiones que debemos reformar y que no hemos podido entender de manera plenamente satisfactoria, y, mientras tanto eso llega, hablamos de esas constantes, y teorizamos con la “materia oscura” y otras muchas cuestiones que no acabamos de entender.
Un famoso Premio Nobel de Física nos decía: “La materia oscura” es la alfombra bajo la cual, los científicos barren su ignorancia”… Pues eso.