Abr
10
Es sorprendente, como funciona la Naturaleza
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Descubrir y aprender ~
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En cualquier galaxia pueden existir más de cien mil millones de estrellas
El Universo (al menos el nuestro), nos ofrece algo más, mucho más que grandes espacios vacíos, oscuros y fríos. En él podemos ver muchos lugares luminosos llenos de estrellas, de mundos y… muy probablemente de vida. Sin embargo, tenemos la sospecha de que, aparte del nuestro, otros universos podrían rondar por ahí y conformar un todo de múltiples Universos de características diversas y no en todos, serían posible la formación de estrellas y como consecuencia la Vida.
Cuando me sumerjo en los misterios y maravillas que encierra el Universo, no puedo dejar de sorprenderme por sus complejas y bellas formaciones, la inmensidad, la diversidad, las fuerzas que están presentes, los objetos que lo pueblan, la sorprendente presencia de formas de vida y su variedad, y, sobre todo, que esa materia animada pudiera llegar hasta la consciencia, emitir ideas y pensamientos.
¿Qué “escalera” habrá que subir para llegar a ese otro universo?
Como nunca nadie pudo estar en otro Universo, tenemos que imaginarlos y basados en la realidad del nuestro, hacemos conjeturas y comparaciones con otros que podrían ser. ¿Quién puede asegurar que nuestro Universo es único? Realmente nadie puede afirmar tal cosa e incluso, estando limitados a un mundo de cuatro dimendiones espacio-temporales, no contamos con las condiciones físico-tecnológicas necesarias para poder captar (si es que lo hay), ese otro universo paralelo o simbiótico que presentimos junto al nuestro y que sospechamos que está situado mucho m´sas allá de nuestro alcance. Sin embnargo, podríamos conjeturar que, ambos universos, se necesitan mutuamente, el uno sin el otro no podría existir y, de esa manera, estaríamos en un universo dual dentro de la paradoja de no poder conocernos mutuamente, al menos de momento, al carecer de los conocimientos necesarios para construir esa tecnología futurista que nos llevaría a esos otros horizontes.
¿Quién sabe lo que en otros mundos podremos encontrar?
¡Oh mundo de muchos mundos!
¡Oh vida de vidas!
¿Cuál es tu centro?
¿Dónde estamos nosotros?
¿Habrá algo más de lo que vemos?
¿Debemos prestar atención a las voces que oímos en nuestras mentes?
¿Cómo pudimos llegar a saber de lo muy pequeño y de lo muy grande?
Pensemos por ejemplo que un átomo tiene aproximadamente 10-8 centímetros de diámetros. En los sólidos y líquidos ordinarios los átomos están muy juntos, casi en contacto mutuo. La densidad de los sólidos y líquidos ordinarios depende por tanto del tamaño exacto de los átomos, del grado de empaquetamiento y del peso de los distintos átomos.
De los sólidos ordinarios, el menos denso es el hidrógeno solidificado, con una densidad de 0’076 gramos por cm3. El más denso es un metal raro, el osmio, con una densidad de 22’48 gramos/cm3.
Si los átomos fuesen bolas macizas e incompresibles, el osmio sería el material más denso posible, y un centímetro cúbico de materia jamás podría pesar ni un kilogramo, y mucho menos toneladas.
Pero los átomos no son macizos. El físico neozelandés experimentador por excelencia, Ernest Ruthertord, demostró en 1.909 que los átomos eran en su mayor parte espacio vacío. La corteza exterior de los átomos contiene sólo electrones ligerísimos, mientras que el 99’9% de la masa del átomo está concentrada en una estructura diminuta situada en el centro: el núcleo atómico.
El núcleo atómico tiene un diámetro de unos 10-15 cm (aproximadamente 1/100.000 del propio átomo). Si los átomos de una esfera de materia se pudieran estrujar hasta el punto de desplazar todos los electrones y dejar a los núcleos atómicos en contacto mutuo, el diámetro de la esfera disminuiría hasta un nivel de 1/100.000 de su tamaño original.
De manera análoga, si se pudiera comprimir la Tierra hasta dejarla reducida a un balón de núcleos atómicos, toda su materia quedaría reducida a una esfera de unos 130 metros de diámetro. En esas mismas condiciones, el Sol mediría 13’7 km de diámetro en lugar de los 1.392.530 km que realmente mide. Y si pudiéramos convertir toda la materia conocida del universo en núcleos atómicos en contacto, obtendríamos una esfera de sólo algunos cientos de miles de km de diámetro, que cabría cómodamente dentro del cinturón de asteroides del Sistema Solar.
Si la estrella tiene la masa del Sol “muere” para convertirse en una nebulosa planetaria y en una enana blanca. Si la estrella que agota su combustible nuclear de fusión es más masiva en varias masas solares, el resultado es el de una Estrella de Neutrones, y, si es súpermasiva, será un agujero negro su destino final.
El calor y la presión que reinan en el centro de las estrellas rompen la estructura atómica y permiten que los núcleos atómicos empiecen a empaquetarse unos junto a otros. Las densidades en el centro del Sol son mucho más altas que la del osmio, pero como los núcleos atómicos se mueven de un lado a otros sin impedimento alguno, el material sigue siendo un gas. Hay estrellas que se componen casi por entero de tales átomos destrozados. La compañera de la estrella Sirio es una “enana blanca” no mayor que el planeta Urano, y sin embargo tiene una masa parecida a la del Sol.
Los núcleos atómicos se componen de protones y neutrones. Ya hemos dicho antes que todos los protones tienen carga eléctrica positiva y se repelen entre sí, de modo que en un lugar dado no se pueden reunir más de un centenar de ellos. Los neutrones, por el contrario, no tienen carga eléctrica y en condiciones adecuadas pueden estar juntos y empaquetados un enorme número de ellos para formar una “estrella de neutrones”. Los púlsares, según se cree, son estrellas de neutrones en rápida rotación.
Estas estrellas se forman cuando las estrellas de 2 – 3 masas solares, agotado el combustible nuclear, no pueden continuar fusionando el hidrógeno en helio, el helio en carbono, el carbono en oxígeno, etc, y explotan en supernovas. Las capas exteriores se volatilizan y son expulsados al espacio; el resto de la estrella (su mayor parte), al quedar a merced de la fuerza gravitatoria, es literalmente aplastada bajo su propio peso hasta tal punto que los electrones se funden con los protones y se forman neutrones que se comprimen de manera increíble hasta que se degeneran y emiten una fuerza que contrarresta la gravedad, quedándose estabilizada como estrella de neutrones.
Si el Sol se convirtiera en una estrella de neutrones, toda su masa quedaría concentrada en una pelota cuyo diámetro sería de 1/100.000 del actual, y su volumen (1/100.000)3, o lo que es lo mismo 1/1.000.000.000.000.000 (una milmillonésima) del actual. Su densidad sería, por tanto, 1.000.000.000.000.000 (mil billones) de veces superior a la que tiene ahora.
Nuestro Sol es la estrella más estudiada en nuestro mundo
La densidad global del Sol hoy día es de 1’4 gramos/cm3. Una estrella de neutrones a partir del Sol tendría una densidad que se reflejaría mediante 1.400.000.000.000.000 gramos por cm3. Es decir, un centímetro cúbico de una estrella de neutrones puede llegar a pesar 1.400.000.000 (mil cuatrocientos millones de toneladas). ¡Qué barbaridad! Sin embargo, en el contexto del Universo eso no supone nada si pensamos en su inmensidad. Si eso es así (que lo es), ¿qué somos nosotros comparados con toda esa grandeza? Bueno, si dejamos aparte el tamaño, creo que somos la parte del universo que piensa, o, al menos, una de las partes que puede hacerlo.
Ahí se producen las transiciones de fase que transmutan la materia sencilla en la compleja
Objetos como estos pueblan el universo, e incluso más sorprendentes todavía, como es el caso de los agujeros negros explicado en páginas anteriores de este mismo trabajo. Cuando hablamos de las cosas del universo estamos hablando de cosas muy grandes. Cualquiera se podría preguntar, por ejemplo: ¿hasta cuándo podrá mantener el Sol la vida en la Tierra? Está claro que podrá hacerlo mientras radie energía y nos envie luz y calor que la haga posible tal como la conocemos.
Como ya explicamos antes, la radiación del Sol proviene de la fusión del hidrógeno en helio. Para producir la radiación vertida por el sol se necesita una cantidad ingente de fusión: cada segundo tienen que fusionarse 4.654.600.000 toneladas de hidrógeno en 4.650.000.000 toneladas de helio (las 4.600 toneladas restantes se convierten en energía de radiación y las pierde el Sol para siempre. La ínfima porción de esta energía que incide sobre la Tierra basta para mantener toda la vida en nuestro planeta).
Nadie diría que con este consumo tan alto de hidrógeno por segundo, el Sol pudiera durar mucho tiempo, pero es que ese cálculo no tiene encuentra el enorme tamaño del Sol. Su masa totaliza 2.200.000.000.000.000. 000.000.000.000 (más de dos mil cuatrillones) de toneladas. Un 53% de esta masa es hidrógeno, lo cual significa que el Sol contiene en la actualidad una cantidad de 1.166.000.000.000.000.000.0000.0000.000 toneladas.
Para completar datos diré que el resto de la masa del Sol es casi todo helio. Menos del 0’1 por 100 de su masa está constituido por átomos más complicados que el helio. El helio es más compacto que el hidrógeno. En condiciones idénticas, un número dado de átomos de helio tiene una masa cuatro veces mayor el mismo número de átomos de hidrógeno. O dicho de otra manera: una masa dada de helio ocupa menos espacio que la misma masa de hidrógeno. En función del volumen – el espacio ocupado -, el Sol es hidrógeno en un 80 por ciento.
Si suponemos que el Sol fue en origen todo hidrógeno, que siempre ha convertido hidrógeno en helio al ritmo dicho de 4.654.600 toneladas por segundo y que lo seguirá haciendo hasta el final, se calcula que ha estado radiando desde hace unos 4.000 millones de años y que seguirá haciéndolo durante otros cinco mil millones de años más.
Pero las cosas no son tan simples. El Sol es una estrella de segunda generación, constituida a partir de gas y polvo cósmico desperdigado por estrellas que se habían quemado y explotado miles de millones de años atrás. Así pues, la materia prima del Sol contenía ya mucho helio desde el principio, lo que nos lleva a pensar que el final puede estar algo más cercano.
Por otra parte, el Sol no continuará radiando exactamente al mismo ritmo que ahora. El hidrógeno y el helio no están perfectamente entremezclados. El helio está concentrado en el núcleo central y la reacción de fusión se produce en la superficie del núcleo.
A medida que el Sol siga radiando, irá adquiriendo una masa cada vez mayor ese núcleo de helio y la temperatura en el centro aumentará. En última instancia, la temperatura sube lo suficiente como para transformar los átomos de helio en átomos más complicados. Hasta entonces el Sol radiará más o menos como ahora, pero una vez que comience la fusión del helio, empezará a expandirse y a convertirse poco a poco en una gigante roja. El calor se hará insoportable en la Tierra, los océanos se evaporarán y el planeta dejará de albergar vida en la forma que la conocemos.
La esfera del Sol, antes de explotar para convertirse en una enana blanca, aumentará engullendo a Mercurio y a Venus y quedará cerca del planeta Tierra, que para entonces será un planeta yermo.
Los astrónomos estiman que el Sol entrará en esta nueva fase en unos 5 ó 6 mil millones de años. Así que el tiempo que nos queda por delante es como para no alarmarse todavía. Sin embargo, el no pensar en ello… no parece conveniente.
Espero que al lector de este trabajo, encargado por la Asociación Cultural “Amigos de la Física 137, e/hc”, les esté entreteniendo y sobre todo interesando los temas que aquí hemos tratado, siempre con las miras puestas en difundir el conocimiento científico de temas de la naturaleza como la astronomía y la física. Tratamos de elegir temas de interés y aquellos que han llamado la atención del público en general, explicándolos y respondiendo a preguntas que seguramente les gustaría conocer, tales como: ¿por qué la Luna muestra siempre la misma cara hacia la Tierra?
La atracción gravitatoria de la Luna sobre la Tierra hace subir el nivel de los océanos a ambos lados de nuestro planeta y crea así dos abultamientos. A medida que la Tierra gira de oeste a este, estos dos bultos – de los cuales uno mira hacia la Luna y el otro en dirección contraria – se desplazan de este a oeste alrededor de la Tierra.
Al efectuar este desplazamiento, los dos bultos rozan contra el fondo de los mares poco profundos, como el de Bering o el de Irlanda. Tal rozamiento convierte energía de rotación en calor, y este consumo de la energía de rotación terrestre hace que el movimiento de rotación de la Tierra alrededor de su eje vaya disminuyendo poco a poco. Las mareas actúan como freno sobre la rotación de la Tierra, y como consecuencia de ello, los días terrestres se van alargando un segundo cada mil años.
Pero no es sólo el agua del océano lo que sube de nivel en respuesta a la gravedad lunar. La corteza sólida de la Tierra también acusa el efecto, aunque en medida menos notable. El resultado son dos pequeños abultamientos rocosos que van girando alrededor de la Tierra, el uno mirando hacia la Luna y el otro en la cara opuesta de nuestro planeta. Durante ese desplazamiento, el rozamiento de una capa rocosa contra otra va minando también la energía de rotación terrestre. (Los bultos, claro está, no se mueven físicamente alrededor del planeta, sino que a medida que el planeta gira, remiten en un lugar y se forman en otro, según qué porciones de la superficie pasen por debajo de la Luna y sean atraídas por su fuerza de gravedad).
La Luna no tiene mares ni mareas en el sentido corriente. Sin embargo, la corteza sólida de la luna acusa la fuerte atracción gravitacional de la Tierra, y no hay que olvidar que ésta es 80 veces más grande que la Luna. El abultamiento provocado en la superficie lunar es mucho mayor que el de la superficie terrestre. Por tanto, si la Luna rotase en un periodo de 24 horas, estaría sometida a un rozamiento muchísimo mayor que la Tierra. Además, como nuestro satélite tiene una masa mucho menor que la Tierra, su energía total de rotación sería, ya de entrada, para periodos de rotación iguales, mucho menor.
Luna roja sobre el Templo de Poseidón
Así pues, la Luna, con una reserva inicial de energía muy pequeña, socavada rápidamente por los grandes bultos provocados por la Tierra, tuvo que sufrir una disminución relativamente rápida de su periodo de rotación. Hace seguramente muchos millones de años debió de decelerarse hasta el punto de que el día lunar se igualó con el mes lunar. De ahí en adelante, la Luna siempre mostraría la misma cara hacia el planeta Tierra.
Siempre nos muestra la misma cara
Esto, a su vez, congela los abultamientos en una aposición fija. Unos de ellos miran hacia la Tierra desde el centro mismo de la cara lunar que nosotros vemos, mientras que el otro está apuntando en dirección contraria desde el centro mismo de la cara lunar que no podemos ver. Puesto que las dos caras no cambian de posición a medida que la Luna gira alrededor de la Tierra, los bultos no experimentan ningún nuevo cambio ni tampoco se produce rozamiento alguno que altere el periodo de rotación del satélite. La luna continuará mostrándonos la misma cara indefinidamente; lo cual, como veis, no es ninguna coincidencia, sino la consecuencia inevitable de la gravitación y del rozamiento. La Luna es un caso relativamente simple. En ciertas condiciones, el rozamiento debido a las mareas puede dar lugar a condiciones de estabilidad más complicadas.
Durante unos ochenta años, por ejemplo, se pensó que Mercurio (el planeta más cercan al Sol y el más afectado por la fuerza gravitatoria solar) ofrecía siempre la misma cara al Sol, por el mismo motivo que la Luna ofrece siempre la misma cara a la Tierra. Pero se ha comprobado que, en el caso de este planeta, los efectos del rozamiento producen un periodo estable de rotación de 58 días, que es justamente dos tercios de los 88 días que constituyen el período de revolución de Mercurio alrededor del Sol.
Hay tantas cosas que aprender que el corto tiempo que se nos permite estar aquí es totalmente insuficiente para conocer todo lo que nos gustaría. ¿Hay algo más penoso que la ignorancia? ¿Hay algo más excitante que el descubrir y saber?
Emilio Silvera Vázquez
Abr
10
¡Todas las cosas son! El sabio elevó a todas las cosas a la categoría...
por Emilio Silvera ~
Clasificado en El Universo misterioso ~
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Muchas veces miramos sin ver. Si nos paráramos a pensar en el mensaje que está presente en todas las cosas que podamos observar… ¡Nos asombrarían con los mensajes que nos están gritando! Nada es tan sencillo como parece y todo, sin excepción, está lleno de mensajes que la mayoría de las veces pasamos por alto debido a la inmensa ignornacia que, en realidad, es la mayor carga de la Humanidad. Si supiéramos comprender…
¡Conoceríamos mejor el mundo! Las cosas nos hablan del pasado, nos enseñan el presente y nos dicen cómo serán en el futuro.




“Una entidad compleja que implica a la biosfera, atmósfera, océanos y tierra; constituyendo en su totalidad un sistema cibernético o retroalimentado que busca un entorno físico y químico óptimo la vida en el planeta.”




“Hay más que evidencia de agua porque las sales están ahí. Además hemos encontrado los compuestos químicos necesarios para la vida como la conocemos. y, lo sorprendente de Marte es que no es un mundo extraño, sino que, en muchos aspectos es igual que la Tierra.”





El Elemento Irremplazable


El canadiense-estadounidense James Peebles y los suizos Michel Mayor y Didier Queloz ganaron este martes el Premio Nobel de Física de la Academia Sueca de Ciencias por sus trabajos en cosmología.



– ¿Verdad maestro, que sería un milagro encontrar vida fuera de la Tierra?
– ” milagro no es que aparezca vida fuera de la Tierra, el verdadero milagro sería que no apareciera”.
Lo publicó el día, miércoles, 18 de diciembre de 2013. Lo curioso del caso es que, fue publicado por mí hace ya mucho tiempo y, se conoce que el responsable de este lugar lo encontró y le gustó para ponerlo en su blog, lo cual, me parece bien siempre que se mencione el origen. Además, no da la oportunidad de dejar algún comentario en el que se podría haber reprochado tal olvido.
Emilio Silvera Vázquez
Abr
10
Estructuras fundamentales del Universo
por Emilio Silvera ~
Clasificado en El Universo dinámico ~
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Una molécula de Agua y otra de Amoníaco
Hemos llegado a poder discernir la relación directa que vincula el tamaño, la energía de unión y la edad de las estructuras fundamentales de la Naturaleza. Una molécula es mayor y más fácil de desmembrar que un átomo; lo mismo podemos decir de un átomo respecto al núcleo atómico, y de un núcleo con respecto a los quarks que contiene.
La cosmología sugiere que esta relación resulta del curso de la historia cósmica, que los quarks se unieron primero, en la energía extrema del Big Bang original, y que a medida que el Universo se expandió, los protones y neutrones compuestos de quarks se unieron para formar núcleos de átomos, los cuales, cargados positivamente, atrajeron a los electrones cargados con electricidad negativa estableciéndose así como átomos completos, que al unirse formaron moléculas.
Si es así, cuanto más íntimamente examinemos la Naturaleza, tanto más lejos hacia atrás vamos en el tiempo. Alguna vez he puesto el ejemplo de mirar algo que nos es familiar, el dorso de la mano, por ejemplo, e imaginemos que podemos observarlo con cualquier aumento deseado.
Con un aumento relativamente pequeño, podemos ver las células de la piel, cada una con un aspecto tan grande y complejo como una ciudad, y con sus límites delineados por la pared celular. Si elevamos el aumento, veremos dentro de la célula una maraña de ribosomas serpenteando y mitocondrias ondulantes, lisosomas esféricos y centríolos, cuyos alrededores están llenos de complejos órganos dedicados a las funciones respiratorias, sanitarias y de producción de energía que mantienen a la célula.
Ya ahí tenemos pruebas de historia. Aunque esta célula particular solo tiene unos pocos años de antigüedad, su arquitectura se remonta a más de mil millones de años, a la época en que aparecieron en la Tierra las células eucariota o eucarióticas como la que hemos examinado.
Para determinar dónde obtuvo la célula el esquema que le indicó como formarse, pasemos al núcleo y contemplemos los delgados contornos de las macromoléculas de ADN segregadas dentro de sus genes. Cada una contiene una rica información genética acumulada en el curso de unos cuatro mil millones de años de evolución.
UAPA. Del ADN a la proteína: controlando el Destino de las Células.
Almacenado en un alfabeto de nucleótidos de cuatro “letras”- hecho de moléculas de azúcar y fosfatos, y llenos de signos de puntuación, reiteraciones para precaver contra el error, y cosas superfluas acumuladas en los callejones sin salida de la historia evolutiva-, su mensaje dice exactamente cómo hacer un ser humano, desde la piel y los huesos hasta las células cerebrales.
Si elevamos más el aumento veremos que la molécula de ADN está compuesta de muchos átomos, con sus capas electrónicas externas entrelazadas y festoneadas en una milagrosa variedad de formas, desde relojes de arena hasta espirales ascendentes como largos muelles y elipses grandes como escudos y fibras delgadas como puros. Algunos de esos electrones son recién llegados, recientemente arrancados átomos vecinos; otros se incorporaron junto a sus núcleos atómicos hace más de cinco mil millones de años, en la nebulosa de la cual se formó la Tierra.
Si elevamos el aumento cien mil veces, el núcleo de un átomo de carbono se hinchará hasta llenar el campo de visión. Tales núcleos átomos se formaron dentro de una estrella que estalló mucho antes de que naciera el Sol. Si podemos aumentar aún más, veremos los tríos de quarks que constituyen protones y neutrones.
La luz de 14.000 quásares ha permitido trazar este asombroso mapa del universo primitivo
“Científicos del proyecto Sloan Sky Digital Survey han conseguido trazar el mapa más detallado del Universo remoto -es decir, cuando tenía 11.000 millones de años y era terriblemente joven- jamás realizado hasta ahora en tres dimensiones. Para llevar a cabo tan compleja cartografía, que supone un trabajo equiparable al de los arqueólogos, los investigadores han utilizando la luz de 14.000quásares, galaxias con agujeros negros en sus centros situadas a miles de millones de años luz. El mapa pretende ir más allá y ampliarse de forma exponencial con el estudio de nada menos que 160.000 quásares. Los astrónomos creen que será útil para conocer cómo se expande el Universo y cuál es el papel de la energía oscura en ese proceso, algo que todavía es un misterio. El trabajo ha sido presentado en la reunión de la Sociedad Americana de Física.”
Los quarks han estado unidos desde que el Universo sólo tenía unos pocos segundos de edad y ahora están en nosotros y en todos los objetos del universo, chicos o grandes, todo lo material está hecho de Quarks y Leptones desde una bacteria hasta una galaxia. Por supuesto, también nuestro cerebro y las neuronas que crean pensamientos.
Cuanto más lejos queramos llegar en el “universo” de lo infinitesimal, más energía se necesita
Al llegar a escalas cada vez menores, también hemos entrado en ámbitos de energías de unión cada vez mayores. Un átomo puede ser desposeído de su electrón aplicando sólo unos miles de electrón-voltios de energía. Sin embargo, para dispersar los nucleones que forman el núcleo atómico se requieren varios millones de electrón-voltios, y para liberar los quarks que constituyen cada nucleón se necesitaría cientos de veces más energía aún.
Introduciendo el eje de la historia, esta relación da testimonio del pasado de las partículas: las estructuras más pequeñas, más fundamentales están ligadas por niveles de energía mayores porque las estructuras mismas fueron forjadas en el calor del bBg Bang.
Esto implica que los aceleradores de partículas, como los telescopios, funcionen como máquinas del tiempo. Un telescopio penetra en el pasado en virtud del tiempo que tarda la luz en desplazarse entre las estrellas; un acelerador recrea, aunque sea fugazmente, las condiciones que prevalecían en el Universo primitivo.
Hemos llegado a dominar técnicas asombrosas que nos facilitan ver aquello que, prohibido para nuestro físico, sólo lo podemos alcanzar mediante sofisticados aparatos que bien nos introduce en el universo microscópico de los átomos, o, por el contrario nos llevan al Universo profundo y nos enseña galaxias situadas a cientos y miles de millones de años-luz de la Tierra.
Cuando vemos esos objetos cosmológicos lejanos, cuando estudiamos una galaxia situada a 100.000 mil años-luz de nosotros, sabemos que nuestros telescopios la pueden captar gracias a que la luz de esa galaxia, viajando a 300.000 Km/s llegó a nosotros después de ese tiempo, y, muchas veces, no es extraño que el objeto que estamos viendo ya no exista o si existe, que su conformación sea diferente habiéndose transformado en diferentes transiciones de fase que la evolución en el tiempo ha producido.
En el ámbito de lo muy pequeño, vemos lo que está ahí en ese momento pero, como se explica más arriba, en realidad, también nos lleva al pasado, a los inicios de cómo todo aquello se formó y con qué componentes que, en definitiva, son los mismos de los que están formadas las galaxias, las estrellas y los planetas, una montaña y un árbol y, cualquiera de nosotros que, algo más evolucionado que todo lo demás, podemos contarlo aquí.
Estas y otras muchas maravillas son las que nos permitirán, en un futuro relativamente cercano, que podamos hacer realidad muchos sueños largamente dormidos en nuestras mentes.
Lo que no podemos negar (a pesar de todo lo negativo que se nos podría imputar), es que, hemos sido capaces de viajar desde los átomos a las estrellas.
Emilio Silvera Vázquez
Abr
10
La Relatividad es la unidad. Es la regla fundamental
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Colaboración ~
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La función exponencial aplicada a los recursos
“La mayor deficiencia de la raza humana es nuestra incapacidad para comprender la función exponencial” Albert A. Bartlett.
Antes de comenzar a utilizar esta nueva “herramienta” tienes que confiar en ella. Sólo así podrás contemplar su inmensa potencia. Su método de funcionamiento no es más que una manera diferente de pensar, o de contemplar siempre dos planos opuestos de la realidad. En esta independencia basa su toda su potencia, realmente nada le afecta. Su escala es la relatividad universal: toda visión, sea la que sea, siempre tendrá su visión opuesta.
Para entenderlo desarrollaremos un ejemplo que tiene como protagonista a nuestra Ley más universal:
“La ley de la relatividad”; Una Ley que, sin ninguna duda, nos abrió la puerta a una forma diferente de entender el Universo. En esta ocasión se trata de contemplarla de forma fractal: ver de qué manera la podemos expresar de forma genérica en diferentes dimensiones matemáticas.
Para ello usaremos el caso más sencillo en el que podemos “situar” esas dimensiones matemáticas, y es utilizar las dimensiones geométricas. La relatividad general es una ley que decimos que se entiende en un ámbito tetra-dimensional, la relatividad espacial (por otro lado) transcurre en un reino tridimensional en el que, mágicamente, nos aparece un límite fundamental, cuando su tercer eje es el “movimiento”. En una visión bidimensional, cuando descendemos al plano geométrico, los límites que encontramos en algunos desarrollos aritméticos (que denominamos “sucesiones infinitas) y que podemos representar gráficamente nos revelan que existen “contornos matemáticos” que no podemos traspasar.
¿Existe por tanto algún límite fundamental en un escenario tetra-dimensional que no podemos traspasar? Y… si existe ¿Cuál es el éste?
Dicho límite fundamental sería la unidad. En otras palabras, todas las dimensiones matemáticas que podamos imaginar tienen un límite fundamental y dicho límite es la unidad.
Normalmente decimos que la unidad es un valor no-dimensional, diciendo con ello que no le atribuimos existencia. Aquí vamos a ver que eso no es cierto, porque una unidad puede ser un patrón inteligente de comportamiento. Una unidad puede guardar todo un universo dentro. Ciertamente un Universo de la nada pero, al fin y al cabo, un universo…. El nuestro.
La relatividad de la unidad
La regla siempre será ésta: Si partimos de una unidad inicial y ésta se mueve siempre creciendo de forma exponencial, su límite fundamental convergerá nuevamente a una unidad. Esto sucederá siempre que dicha regla de crecimiento se base en los cuadrados de sus elementos. Y a ésta regla podemos llamarla “relatividad universal”.
Es una regla muy básica, tanto que para entenderla, no necesitamos fórmulas matemáticas, tan sólo abrir (metafóricamente) tu mente a la existencia de una regla irracional, porque precisamente en este concepto se basan todas las leyes de la relatividad.
Comenzaremos por la más famosa de todas ellas
La Ley de la relatividad especial, la que relaciona la energía y la masa nos dice de forma sintetizada que en una partícula fundamental puede existir una inmensa fuerza. Dado que da sentido a la existencia de una velocidad y de un movimiento universal, de acuerdo con ella el Universo también tiende (en su movimiento espacio-temporal) a una singularidad: el “Big-Bang”.
Estas dos concepciones de la teoría de la relatividad especial no son más que dos formas diferentes de entender un mismo concepto. Cuando nos referimos en términos de fuerzas a esta relación universal adoptamos una perspectiva estática y, por lo tanto, lo podemos representar de forma geométrica. En cambio cuando razonamos sobre el Big-Bang observamos una tendencia, algo que solo podemos conceptualizar. El principio subyacente (no obstante) es el mismo… De forma general, no es más que condensar un infinito en una unidad.
Aquí vamos a dar un paso más, vamos a condensar o sintetizar todo ese infinito en nuestra forma básica de pensar: “Doble o nada”, la regla que conecta tu mente con el Universo.
La pregunta fundamental es ésta… ¿Cómo hace esto el Universo?
¿Cómo conecta elementos tan distintos? La respuesta más simple sólo puede ser ésta: dichos elementos en el fondo son el mismo. Se trata, en definitiva, de comprobar una regla fundamental… ¿Es la respuesta más sencilla la correcta?
Bien… Sigamos las evidencias. Lo primero es entender que la relatividad (en global) es una ley auténticamente Universal dado que se trata de una especie de ley no escrita, incluso de más profundidad que una ley matemática: es la famosa “Ley de la oferta y la demanda”. Esto implica que siempre se dará o, en otras palabras, que la relatividad universal es el único principio y final. Que no existe nada más… ¡Que todo se basa en el azar! Y… en consecuencia (o viceversa), todo está organizado.
Una ley no escrita es algo intuitivamente verdadero y que jamás hemos podido contradecir, ni en la teoría (o de forma lógica) ni en la práctica. La “Navaja de Occam” es el ejemplo perfecto: El diseño más eficiente es el más simple posible. En un plano más físico (o biológico) haríamos referencia a su principio más básico, “Todo fluye, nada permanece” o a su principio más conocido: “Todo tiende al equilibrio”.
La ley de la relatividad especial no es una ley matemática en sentido estricto, dado que incumple su principio fundamental, que es ver la realidad de forma estática. Dicha Ley incorpora de forma necesaria el movimiento; De hecho, además de ser ésta la contradicción lógica (al incumplir la regla matemática) de forma paradójica ésta sería su principal cualidad.
Nos cuenta cosas que antes no sabíamos
Pero… aunque la ley de la relatividad no tenga sentido matemático es tremendamente racional cuando adoptamos una perspectiva geométrica de las cosas. Quizás no siga una regla matemática en sentido estricto, pero sigue una de estas reglas básicas e intemporales que acabamos de citar: básicamente la regla que establece (de forma genérica) que todo tiene su opuesto y que, en eso consiste (precisamente) el equilibrio. Un teorema matemático no es más que un equilibrio que se da entre dos formas diferentes de observar la realidad o…de “desdoblar” el razonamiento. De hecho, constituye un criterio de veracidad: la regla de “revisión científica por pares” sería un ejemplo.
De acuerdo con la lógica matemática algo es cierto si llegamos a ello siguiendo siempre dos caminos opuestos. Bien… utilizaremos, por tanto, dicha lógica de razonamiento.
La Ley de la relatividad especial consiste en
eso precisamente, es puro razonamiento: es una especie de ley independiente e intemporal e…incluso… independiente también de los conceptos que usemos para entenderla. En consecuencia es independiente de las matemáticas. Esta sería la idea fundamental, que podemos expresarla de formas muy diferentes y, el criterio geométrico o simplemente numérico, es perfecto para hacer esto.
Esta ley nos da una relación universal entre el espacio, el tiempo y el movimiento. Esta relación se da en un marco de referencia basado sólo en dos en ellas (el espacio-tiempo), que serían (o representarían) a los dos ejes típicos de coordenadas. Como consecuencia de esta aparente contradicción la respuesta es ésta: indeterminada. Esta ley nos da, por tanto, un patrón de comportamiento del movimiento. En esencia sería el siguiente: a cada paso que damos nos encontramos siempre con dos respuestas opuestas entre ellas. No existe una realidad objetiva o determinada. Todo depende… siempre.
Nacen de una nebulosa, viven y mueren formando una nebulosa de la que vuelven a nacer
Esta sería la regla vista desde una perspectiva opuesta: todo lo infinitamente opuesto tiene (en el fondo) un patrón de comportamiento. Un patrón que hace que, partiendo de una unidad, después de recorrer un infinito, regresemos de nuevo al principio. Un patrón que definiría el “eterno movimiento” de uno consigo mismo.
La Ley de la relatividad refleja la oferta y la demanda porque, si en lugar de utilizar la velocidad y el espacio-tiempo utilizaremos (por ejemplo) la demanda relativa de pimientos rojos y pimientos verdes respecto a la evolución de sus precios obtendríamos los mismos resultados. Si sólo hay un pimiento para satisfacer toda la demanda su precio será infinito. Si hay infinitos de ellos su valor será prácticamente nada, un valor simbólico.
El “dinero”, por ejemplo, tiene este comportamiento simbólico y además es un elemento que (a diferencia de un pimiento) podemos fraccionar indefinidamente. Es un ejemplo perfecto para mostrar como unificar el mundo imaginario con el mundo casi, casi real. No hay que olvidar que la ley de la relatividad especial es una especie de escenario mitad ciencia-ficción, mitad realidad. ¿Quién sabe lo que significa que el tiempo se haga eterno, en realidad?
En esencia el dinero es tan sólo una regla de equilibrio. Sin embargo cuando añadimos un tipo de interés el dinero “cobra” vida, dado que establece por sí mismo una distinción entre el pasado y el futuro….o (genéricamente) una distinción entre diferentes estados. Introduce, por tanto, el tiempo, como agente adicional. Y es que, en realidad, no tiene ningún sentido pensar que todo lo que podemos “valorar” incrementa por si mismo su valor tan sólo por pasar el tiempo. No hay nada en el Universo que tenga un sentido definido, excepto claro el que nosotros mismos le otorguemos.
Bien podría decirse que “el tipo de interés” impide que contemplemos el movimiento natural o subyacente del Universo o la conexión total que existe siempre entre sus elementos. Sería una especie de distorsión. El dinero fracciona y valora arbitrariamente intervalos de tiempo pero en el Universo ya se da este fraccionamiento; De hecho, es infinito. Para el Universo esto no tiene ningún sentido. ¿Para qué poner un tipo de interés si, sea el que sea, es cuestión de tiempo que el dinero crezca hasta el infinito? Si sólo es una cuestión de tiempo es irracional hacer esto, porque el tiempo ya es eterno en el Universo.
Cuando damos vida al dinero forma un infinito en sí mismo, sigue un ciclo. Parte de un principio en el que no vale nada, pues tan sólo marca una regla de equilibrio, crea un infinito imaginario, y cuando el dinero crece hasta el infinito su valor vuelve al principio. Esta rueda sin sentido es lo que llamamos “capitalismo”. La forma de una burbuja monetaria sería un holograma, un reflejo del verdadero movimiento del Universo.
Lo único que no puede hacer el dinero es darse a sí mismo una valoración. Por eso el dinero es independiente del sistema de medida, cualquier nombre que le demos no tiene ninguna importancia, lo verdaderamente importante es lo que representa: la valoración arbitraria de cualquier relación.
De forma mágica, el dinero, cuando aplicamos un tipo de interés consistente en doblar la cantidad y considerar que transcurren infinitos periodos de tiempo, tiende mágicamente y de forma natural al valor áureo –e- que es precisamente el valor que expresa el movimiento… (de forma genérica) en el Universo. Por eso el valor e es el representante natural de la función exponencial, el único valor cuya función coincide son su función inversa: ese concepto tan extraño que llamamos “logaritmo neperiano o natural”. Su punto de encuentro o de equilibrio es siempre la unidad.
La unidad de los opuestos
Este patrón “doble o nada” o “patrón de los inversos” o… simplemente la “unidad de los opuestos” es una ley universal que está incluso por encima de nuestro razonamiento. Es un principio universal en el que… incluso la “Ley de la gravedad” basa sus principios, solo que… en un ámbito relativamente más físico.
No podemos contestar a la cuestión ¿Por qué existe este patrón? Ya que sería algo equivalente a preguntar ¿Por qué existe algo en lugar de nada? Lo único que podemos decir es que cuadra perfectamente con nuestra visión lógica del mundo. La relatividad en su versión más simplificada la llamaríamos probabilidad y… en un ámbito más matemático número irracional (una relación que nunca se acaba), algo que ha existido y siempre existirá.
¿Por qué se atraen los cuerpos? No lo sabemos, todo lo más que podemos de decir de “esto” es que sigue una regla de funcionamiento. La Ley de la Gravedad establece que cuando dos cuerpos están infinitamente juntos (que… básicamente es lo mismo que decir que tienden a la unidad) se hace infinita la fuerza que “existe” dentro de ellos. Cuando los dos cuerpos se separan, de forma exponencial (o siguiendo una regla basada en los cuadrados) decrece la intensidad de la fuerza entre ellos; Hasta que la misma se vuelve infinitamente pequeña o… en otros términos, tiende a esa unidad imaginaria que llamamos “nada”.
Podemos decir que esta visión de la relatividad (o, incluso, de la gravedad) rige en una cuarta dimensión imaginaria, una dimensión donde no cabe nada físico, tan sólo ideas y pensamientos, concepto y simbolismo.
La Ley de la relatividad, cuando nos referimos a ella en términos de velocidad sería (en realidad) una ley tetra-dimensional: pensar conceptualmente en cómo se curvan nuestros ejes de realidad. Nos dice que podemos movernos a través del espacio-tiempo pero que éste aunque sea infinito siempre está acotado. Que existen unas barreras imaginarias que no podemos traspasar: su velocidad o…. (visto de forma geométrica) el movimiento del patrón de la dualidad universal. Desde nuestro punto de vista interno el espacio-tiempo es totalmente relativo y esto se debe a que existen unas fronteras que se basan en esta simple y estricta regla.
La única regla consistente y genérica capaz de condensar esta distorsión espacio-temporal (o de combinar una geometría recta con una geometría curvada) es la identidad de Euler que, vista de esta manera, sería como una especie de regla genérica inter-dimensional.
La identidad de Euler es una identidad completamente irracional: establece la igualdad entre lo positivo y lo negativo, entre la existencia y la no existencia, entre una estructura geométrica y un movimiento. Pero… llega a la misma conclusión: el punto de equilibrio vuelve a ser la unidad.
¿Existe en el Universo algún otro concepto capaz de reflejar siempre la idea inherente a la relatividad universal?
Se trata, efectivamente, de nuestra regla matemática más eterna: el Teorema de Pitágoras.
El Teorema de Pitágoras sería la regla de equilibrio entre dos planos diferentes o dimensiones, dado que el teorema de Pitágoras es el único criterio capaz de unificar ambos tipos de geometrías en una regla fundamental.
Pero… ¿Qué es el teorema de Pitágoras?… De hecho no es nada, es una regla que conecta simplemente dos conceptos opuestos entre ellos, una regla genérica y universal. Sería como la Identidad de Euler pero de forma sintetizada y racional, observando solamente la estática matemática. En consecuencia, la identidad de Euler sería equivalente a contemplar el Teorema de Pitágoras en movimiento: la forma de cuadrar la circunferencia.
Esta idea de la eterna dualidad y las “convergencias imposibles” la podemos observar incluso de forma lineal. La regla nos dice nuevamente que los conceptos convergen en algún imaginario momento, si la única condición es que sean siempre opuestos.
Esta forma geométrica y lineal la podemos denominar “Sucesión de Basilea” y es uno de los resultados matemáticos más sorprendentes de la historia. Establece simplemente que la suma de infinitos cuadrados tiende a la forma de una circunferencia en el plano complejo. La Sucesión de Basilea sería como una sucesión irracional, pero que podemos representar de forma geométrica o acotada. Dicha sucesión es capaz de cuadrar la circunferencia de forma genérica, requiriendo para ello únicamente la presencia de infinitos términos o, en otras palabras, exigiendo el movimiento. Este movimiento siempre es el mismo, el movimiento exponencial…. Y nos está diciendo que el tiempo (matemático) se puede cuantificar siempre que se fraccione de forma infinita. Esta sería la idea inherente a un “cuanto de Planck” pero vista de forma dual: a cada instante de tiempo la realidad se desdobla en dos planos diferentes de la realidad.
El Teorema de Pitágoras es intemporal, es capaz de proporcionar un patrón determinado de comportamiento, pero convive pues con otra regla universal: la presencia de infinitos elementos. Esto es evidentemente cierto, dado que siempre podemos expresar de forma geométrica la forma de una circunferencia como una sucesión de infinitos triángulos, que se vuelven infinitamente pequeños. El factor de dicha sucesión sería, precisamente, la raíz cuadrada de 2.
Un número irracional sería la forma más sintetizada de observar el principio de la relatividad universal. Sólo es posible cumplir la regla en todo momento si disponemos de infinito tiempo.
Como acabamos de ver la teoría de la relatividad es genérica en su totalidad. Ahora bien en su versión especial se introduce una restricción arbitraria que establece que un suceso pasado no puede ocurrir en el futuro. Debido a esto la teoría de la relatividad especial tiende a una singularidad. De hecho esto es lo que establece: que dicha singularidad es el Big-Bang.
Si no estableciéramos esta distinción no romperíamos la dualidad y, en consecuencia, no existiría tal singularidad: el Universo nunca se acabaría, sería circular. Si no establecemos ninguna restricción arbitraria podemos conciliar las dos leyes de la relatividad, la especial y la general… en algo que podríamos denominar relatividad universal. Y para ello tan sólo tenemos que considerar que una unidad tiene el mismo comportamiento que todo un Universo.
Al ser una ley absolutamente genérica, decir que tendemos a una singularidad es algo similar a decir que acabamos dependiendo de nuestra propia unidad de medida, de la escala de medida que hemos escogido para trabajar. Algo que depende y no depende de algo al mismo tiempo (dado que cualquier medida serviría) es la definición de algo indeterminado…. Como la “realidad”.
La unidad no es un objeto no-dimensional sino que en realidad encierra “dentro” un patrón de comportamiento, un patrón que se extiende hacia los dos confines del Universo, lo más grande y lo más pequeño: uno y su opuesto.
Esta tendencia a observar la realidad de forma estática (entendiendo con esto, que no contemplamos el tránsito (o el movimiento) del espacio-tiempo, entre dos planos diferentes de la realidad) se refleja en nuestras creencias. La idea de que el Universo tuvo un principio y, en consecuencia, tendrá un final, no es más que una extensión de nuestras ideas matemáticas. Es como una exigencia o una necesidad a buscar siempre una respuesta determinada… Pero, el Universo es una “divinidad”, el infinito no es algo que se pueda acotar, a menos ¡Claro! que nos basemos en los ciclos (o burbujas)
Dividir la realidad según una medida de distancia o en función de una fuerza, o hacer esto con todo el Universo no deja de ser una distinción arbitraria. Un Universo eterno no tiene principio ni final, transmite su energía o su información y vuelve a empezar.
No debemos subestimar la importancia de la regla o de la “herramienta”. Si tan sólo medimos el mundo utilizando una escala recta, es difícil advertir que todo empieza y acaba en sí mismo, que todo es y no es al mismo tiempo o que el pasado y el futuro son el mismo concepto.
Nuestra forma de pensar es propensa a aceptar la jerarquía, la forma piramidal, además de todo concepto que se basa en los opuestos, pero no solemos contemplar la idea de que todo está conectado en realidad. Y es que nos han enseñado a pensar de forma local, pero nos han cortado las alas para volar….
La parte más importante de esta herramienta es su capacidad para cambiar tu mentalidad… y, de paso, demostrar que las ideas también crecen de forma exponencial.