« Sí ¡Tenemos que saber!

Lo que no sabemos es qué clase de futuro es ese hacia el que nos encaminamos. La Humanidad, aún en proceso de humanización, para su evolución intelectual necesita otro salto cuantitativo y cualitativo del conocimiento que le permita avanzar notablemente hacia eso que llaman futuro. Ese avance está supeditado a que surjan nuevas teorías, nuevos paradigmas de la física que nos lleven más lejos de lo que podemos llegar, por falta del conocimiento de lo que la naturaleza es. De hecho, aunque muchos sabios nos lo han recomendado, por no conocer, ni nos conocemos a nosotros mismos. ¡La Humanidad! Que teniéndola tan cerca, nos resulta tan extraña a veces.

         Miembros de la Real Academia Sueca anuncian a los ganadores del Nóbel de Física

Todos los avances de la Humanidad han siempre cogidos de la mano de las matemáticas y de la física y de las demás disciplinas científicas. Gracias a esos apartados del saber podemos vivir cómodamente en ciudades iluminadas en confortables viviendas. Sin Einstein, pongamos por ejemplo, no tendríamos láseres o máseres, pantallas de ordenadores y de TV, y estaríamos en la ignorancia sobre la curvatura del espaciotiempo o sobre la posibilidad de ralentizar el tiempo si viajamos a gran velocidad; también estaríamos en la más completa ignorancia sobre el hecho cierto y demostrado de que masa y energía (E = mc²), son la misma cosa y, ¿qué decir de las operaciones con láser? Gracias a los fotones que, al ser bosones, se pueden unir para hacerlo posible.

                                    La física está presente en nuestras vidas

Como ese ejemplo podríamos aportar miles. Es necesario avanzando en el conocimiento de las cosas para hacer posible que, algún día, dominemos las energías de las estrellas, de los agujeros negros y de las galaxias. Ese dominio será el único camino para que la Humanidad que habita el planeta Tierra, pueda en ese futuro lejano escapar hacia las estrellas, otros mundos. Nuestro por venir es incierto, nada es seguro en el mañana y, es posible (sólo posible), que ese futuro pueda ser el que nosotros podamos construir hoy. Dependiendo de lo que hagamos en el presente nuestros descendientes tendrán un futuro u otro. Como nos decía el filósofo:

“Todo presente de una sustancia simple, es naturalmente una consecuencia de su estado anterior, de modo que su presente está cargado de su futuro.”.

Claro que el filósofo que eso dijo, no sabía del nacimiento, vida y muerte de las estrellas. Independientemente de lo que nosotros podamos hacer (que lógicamente redundará en el mundo de los que vengan detrás), ahora sabemos que, llegará ese irremediable suceso que convertirá nuestro Sol en una gigante roja, cuya órbita sobrepasará Mercurio, Venus y posiblemente el planeta Tierra. Pero antes, en el proceso, las temperaturas se incrementarán y los mares y océanos del planeta se reconvertirán en vapor.

Toda la vida sobre la Tierra será eliminada y para entonces, si queremos sobrevivir y preservarla, mucho antes del suceso tendremos que haber puesto los medios para escapar y estar muy lejos, para instalarnos en nuevos mundos previamente localizados y en los que una avanzadilla lleva años preparándo nuestra llegada para instalarnos como colonizadores primeros y habitantes permanentes después. Mientras tanto, el Sol siguiendo el proceso imparable para el que está destinado, comenzará a eyectar gas y polvo al espacio interestelar creando una Nebulosa Planetaria en cuyo centro, brillará y radiará con fuerza en el ultravioleta, una nueva estrella enana blanca. Toda la masa que ha quedado del Sol se comprimirá sobre sí misma obligada por la fuerza de la Gravedad hasta que la degeneración de los electrones le impida continuar y pueda frenar el que se siga comprimiendo la ingente masa de lo que fue el Sol que teniendo en su origen un diámetro de 1.400.000 Km,quedará reducido a una esfera próxima a la que ahora tiene la Tierra y, su densidad será enorme (5 x 10⁸ Kg/m³). Su temperatura superficial alcanzará más de los 10 000 K. Con el paso de los años, se irá enfriando hasta convertirse en…

  ¡Un cadáver estelar!

          Cualquiera de estas nebulosas planetarias podría ser nuestro Sol ewn el futuro lejano

Como si fuera una mariposa, la estrella enana blanca comienza su vida envolviéndose en un capullo. Sin embargo, en esta analogía, la estrella sería más bien la oruga y el capullo el gas expulsado que conforma la etapa verdaderamente más llamativa y hermosa. En el centro de la figura estará la densa y ahora pequeña  estrella enana blanca radiando con fuerza para ionizar el gas circundante que brillará con los colores que emitan los elementos allí presentes.

Ese es el destino del Sol que ahora hace posible la vida en nuestro planeta, enviándonos su luz y su calor, sin los cuales, no podríamos sobrevivir. Para cuando eso llegue faltan unos 4.000 millones de años, y durante todo ese tiempo que es enorme pero…,  ¡llegará!,  la Humanidad tendrá que tener conocimientos y medios tan avanzados que ahora sólo podríamos imaginar. Las dificultades que habrá que vencer son muchas e increíblemente difíciles de superar. Claro que, ¿estaremos aquí para entonces? Mis palabras están guiadas más por el deseo que por la lógica.

¿Cómo podremos evitar las radiaciones gamma y ultravioletas?

¿En qué clase de naves podremos escapar a esos mundos lejanos?

¿Seremos capaces de vencer la barrera de la velocidad de la luz?

Ante tántas dificultades que ahora nos parecen imposible de superar, de vez en cuando, aparecen noticias esta: “Los motores de curvatura que impulsaban a la nave Enterprise en sus viajes por el espacio pueden convertirse en una realidad y permitirnos superar la velocidad de la luz. Así lo creen dos físicos de Baylor, que han creado un concepto de motor de curvatura que podría reducir el espacio, permitiendo que una nave salvara distancias enormes sin romper las leyes de la física. Para hacer algo así, se tendría que utilizar energía oscura, la fuerza cósmica antigravitatoria de la que no se sabe básicamente nada. El plan sería utilizar energía oscura para crear una burbuja de espacio que viajaría más rápido que la luz, con una nave confortablemente instalada en su interior.” ¿Os day de hasta dónde puede llegar nuestra imaginación?

Volviendo a nuestra realidad presente podemos ver que, nuestros ingenios a los que llamamos naves espaciales (estamos en la edad primitiva de los viajes por el cosmos), pueden alcanzar una velocidad máxima de 40 ó 50 mil kilómetros por hora y, además, la mayor de su carga es el combustible necesario para moverla. La estrella más cercana al Sol es Alfa Centauro; un sistema triple, consistente en una binaria brillante y una enana roja débil a 2º, llamada Próxima Centauro. La binaria consiste en una enana G2 de magnitud -0’01 y una enana K1 de magnitud 1’3. Vistas a simple vista, aparecen como una única estrella y se encuentran a 4’3 años luz del Sol.

                                                                                                                                    Alpha Centauri

Situado en la Constelación del Centauro, el sistema estelar de Alpha Centauri es el más cercano a nuestro Sistema solar. Todas las demás estrellas están a mayor distancia. Esta particularidad, por sí sola, la hace muy interesante, pero además concurren otras circunstancias que la convierten en una de las más atrayentes del cielo nocturno. Resulta ser, en su conjunto, la tercera estrella más brillante de todas. Además, y como se trata de una estrella triple, Alpha Centauri A, la componente principal, se constituye en una buena candidata para la búsqueda de planetas del mismo que la Tierra, capaces de albergar vida en la forma en que la conocemos en caso de que existan. Y siendo lo más cercano que a nosotros tenemos…nos parece inalcanzable…por .

Sabemos que 1 año luz es la distancia recorrida por la luz en un año trópico a través del espacio vacio, y equivale a 9’4607×10¹² km, ó 63.240 Unidades Astronómicas, ó 0’3066 parsecs. La  Unidad Astronómica es la distancia que separa al planeta Tierra del Sol, y equivale a 150 millones de kilómetros; poco más de 8 minutos luz. pensemos en la enormidad de la distancia que debemos recorrer para llegar a Alfa Centauri, nuestra estrella vecina más cercana.

63.240 Unidades Astronómicas a razón de 150 millones de km. Cada una nos dará 9.486.000.000.000 de kilómetros recorridos en un año y, hasta llegar a Alfa Centauro, lo multiplicamos por 4’3 y nos resultarían 40.789.800.000.000 de kilómetros hasta Alfa Centauri. Y, viajando a 50.000 Km/h, ¿cuánto tardaríamos en llegar?

Bueno, en estas y suponiendo (que es mucho suponer) que pudiéramos construir una nave adecuada para esa misión, los viajeros que salieran de la Tierra junto con sus familias, tendrían que pasar el testigo a las siguientes generaciones que, con el paso del tiempo y las previsibles mutaciones en el espacio ingrávido, olvidarían hasta su origen y, al llegar a su destino (asi es que llegaban) podrían ser cualquier cosa menos humanos.

Alguien ha dicho: “Para llegar a Alfa Centauri dentro de un tiempo aceptable, las velocidades que tenemos que alcanzar deben superar los diez mil kilómetros por segundo. A esa velocidad llegaríamos en 130 años, lo que puede suponer algún engorro que otro teniendo en la mala costumbre que tenemos la mayoría de seres humanos de morirnos antes de los cien años. Si viajamos a 25 000 km/s, el tiempo de vuelo se reduce a 50 años. Medio siglo no está nada mal para un viaje interestelar, por lo que ésta debería ser la velocidad que debemos proponernos alcanzar, todo un reto si recordamos que la Voyager 1 se mueve a menos de 18 km/s.

Está claro que no nos queda más remedio que usar sistemas de propulsión distintos a los habituales, así que mejor nos vamos olvidando de la propulsión química convencional empleada por los cohetes corrientes. ¿Por qué? Pues porque si queremos alcanzar el 1% de la velocidad de la luz (3000 km/s) usando cohetes químicos convencionales necesitaríamos 10²⁶ kg de combustible por kg de masa de la nave. O sea, muestra nave terminaría por tener cien veces la masa de la Tierra.”

¡Qué atrasados estamos!

Casi no podemos escapar de nuestro propio Sistema solar y ya hablamos de ir a otros sistemas que, por muy cercanos que puedan estar, nosotros, están “en el fin del mundo” como, coloquialmente hablando diría cualquiera. Unos simples 4,3 años-luz que son, inalcanzables.

Así las cosas, el primero de los problemas será buscar soluciones para escapar de nuestro propio Sistema solar, lo que en un futuro lejano (esperémos que así sea), y teniendo encuentra que el avance tecnológico es exponencial, podría ser factible dentro de unos márgenes razonables.

Claro que, según lo que creemos que sabemos sobre el final de todo esto, el segundo problema parece más serio, ¡escapar de nuestro universo! Pero… ¿hacia dónde podríamos escapar? Stephen Hawking y otros científicos nos hablan de la posibilidad de universos paralelos o múltiples; en unos puede haber para albergar la vida y en otros no. ¿Pero cómo sabremos que esos universos existen y cuál es el adecuado para nosotros? ¿Cómo podremos escapar de este universo para ir a ese otro?

Claro que, te pones a buscar por ahí y te encontrar con cosas y afirmaciones como estas:

“Los universos paralelos existen. Así de contundentes son los resultados del último estudio efectuado por científicos de la Universidad de Oxford, en el que demuestran matemáticamente que el concepto de estructura de árbol de nuestro universo es real. propiedad del universo es la que sirve de base para crear nuestra realidad.

La teoría de los universos paralelos fue propuesta por primera vez en 1950 por el físico estadounidense Hugh Everett, en la que intentaba explicar los misterios de la mecánica cuántica que resultaban completamente desconcertantes los científicos. Expresado de una manera muy simplificada, lo que propuso Everett fue que cada vez que se explora una nueva posibilidad física, el universo se divide. Para cada alternativa posible se “crea” un universo propio.”

¡Qué cosas!

Hallá por el 2.010 se pudo leer en algún medio: “Durante noviembre, Roger Penrose de la Universidad de Oxford y Vahe Gurzadyan de la Universidad Estatal de Yerevan en Armenia, anunciaron que habían encontrado muestras de círculos concéntricos en el fondo cósmico visualizado en el espectro de microondas. Este hallazgo demostraría la existencia de multiversos, o universos sucesivos y que el Big Bang, sería una etapa más, pero no el origen.”

Nadie dudar de la seriedad de éste científico y, ahí quedan sus declaraciones que nos llevan a pensar en lo mucho que podría ser y lo poco que es (que son) nuestro conocimiento. Otras noticias y declaraciones también son sorprendentes, por ejemplo:

Acompañada de ésta imagen de arriba, la revista “Philosophical Transactions” perteneciente a la sociedad científica británica, la Royal Society, advirtió en una de sus ediciones que, los gobiernos del mundo deberían prepararse un posible encuentro con una civilización alienígena que podría ser violenta.

La publicación, dedicó un completo al tema de la vida extraterrestre y, sostenía que si el proceso de evolución sigue en todo el universo los principios de Darwin, tal como ocurre en la Tierra, las formas de vida que contactarían con los seres humanos podrían “compartir su tendencia a la violencia y la explotación” de los recursos.

Por ese motivo, los científicos implicados pedían que la ONU configurara un grupo de dedicado a “asuntos extraterrestres” con la capacidad de delinear un plan a seguir en caso de un contacto alienígena. “Debemos estar preparados para lo peor” en caso de coincidir con una civilización extraterrestre, alertó el profesor de paleobiología evolutiva en la Universidad de Cambridge Simon Conway Morris, quien considera que la vida biológica debe tener en todo el universo unas características similares a las de la Tierra.

Como vereis, por todo lo leído anteriormente, hay razones para todo y, cada cual, se puede preocupar en la medida que desee. La mayoría, como es lógico pensar, adoptarán la cuestión bajo el pensamiento de que el tiempo que falta para que cualquier cosa de esas ocurran…es mucho y, preocuparse por ello, sería estéril. Sin embargo…

Lo cierto es que imaginamos y nos hacemos preguntas que nadie las  contestar. La Humanidad, para saber con certeza su futuro, tendrá que seguir trabajando y buscando nuevos conocimientos y, posiblemente, pasados algunos milenios…nos sigamos planteando preguntas muy parecidas que, tampoco entonces,  exista alguién que esté capacitado para contestar. Espero que, como del Universo que somos, algún día muy lejano aún en el futuro, nos llegue ese rayo de luz que despierte nuestros sentidos, que eleve nuestra inteligencia y nos haga comprender…

Se puede sentir la fascinación causada por la observación de la belleza que encierra el Universo pero no copmprenderla. La simple observación de lo que encierra nos causará asombro, y, aunque no se tenga preparación científica pero sí cierto nivel de apreciación de la Naturaleza y sus muchas maravillas que, despertando nuestra curiosidad, nos llevarán finalmente a  comprender mejor lo que estamos viendo que,  es mucho más que grandes figuras luminosas y múltiples objetos brillantes, llegaremos a comprender que se trata de… ¡la evolución…,  la vida…, la consciencia… la mente!

Ensimismado en mis pensamientos me asombrode lo ya andado por la Humanidad y, aunque a veces nos parez<ca poco lo alcanzado, lo cierto es que, desde aquellas pinturas rupestres en lasm cuevas del pasado…el camino andado ha sido largo y provechoso. Al menos creemos saber lo que vemos cuando miramos al cielo de la noche estrellada, hemos podido llegar a comprender parte de lo que la materia es, estamos en el camino de conocer el Universo, tratamos de mejorar nuestros conocimientos sobre nosotros mismos, nuestro origen y nuestro destino y, en definitiva, sentimos inquietud por y conocer.

 ¿Como algo pequeñito ha dado para tanto? ¡Qué misterio! El Universo y la Mente. Conexiones sin fin, sucesos que crean estrellas y pensamientos que, siendo cosas tan dispares…¡son tan cercanas! En las estrellas se creó la materia que nos conforma, ahí se fraguaron los mimbres que han hecho posibles nuestras ideas y, ¿quién sabe? si no será ese nuestro destino.

Y,  de vez en cuando nos podemos preguntar: ¿Habrá merecido la pena?

emilio silvera

 

Si hacemos caso de la termodinámica, no importan cuántos mundos puedan existir en las galaxias y, si la vida, está en ellos. El Universo continuará expandiéndose, las galaxias se quedaran solas y el gélido frio se hará dueño de todo. A la temperatura de -273 ºC, ni los átomos se moveran. En ese universo muerto, no podrán existir los pensamientos ni tampoco los sentimientos. ¿Qué harán las criaturas que, poseedoras de consciencia, puedan estar presentes cuando ese final se acerque? Para ese tiempo, si realmente existen otros universos, habrán sabido encontrar la manera de viajar hasta ellos para preservar tiodo lo conseguido, ya que, en caso contrario… ¿Para que hemos venido a este mundo y otras criaturas -probablemente- han surgido en otros?

No podemos saber cuándo, pero sí tenemos una idea aproximada de cómo será el final. El universo es todo lo que existe, incluyendo el espacio, el tiempo y la materia. El estudio del universo es la cosmología, que distingue el Universo con “U” mayúscula, significando el cosmos y su contenido, y el universo con “u” minúscula, que es normalmente un modelo matemático deducido de alguna teoría. El universo real está constituido en su mayoría por espacios aparentemente vacios, existiendo materia concentrada en galaxias formadas por estrellas y gas. El universo se está expandiendo, de manera que el espacio entre las galaxias está aumentando gradualmente, provocando un desplazamiento al rojo cosmológico en la luz procedente de los objetos distantes – Los objetos que se alejan, desplazan su luz hacia el rojo. Si se acercan, su luz se desplaza hacia el azul.-(Efecto Doppler).

 Con la imagen de arriba, tienes un buen ejemplo del comportamiento del Efecto Doppler con cuerpos en el espacio.

Según afirman algunos, existe una evidencia creciente de que el espacio está (o puede estar) lleno de una materia invisible, “materia oscura”, que puede constituir muchas veces la masa total de las galaxias visibles (materia bariónica). Claro que también, podría deberse tal anomalía a una falta de entendimiento de las fuerzas del Universo, o, ¿por qué no? a una extraña sustancia que podría ser la misma materia bariónica en sus albores y antes de evolucionar hasta los átomos. Sabemos que el origen más probable del universo está en la teoría conocida como del Big Bang que, a partir de una singularidad de una densidad y energía infinita, hace unos 13.700 millones de años, surgió una inmensa bola de fuego que desde entonces no ha dejado de expandirse y enfriarse.

En el proceso, nació el tiempo y el espacio, surgieron las primeros quarks que pudieron unirse formar protones y electrones que formaron los primeros núcleos y, cuando estos núcleos fueron rodeados por los electrones, nacieron los átomos que evolucionando y juntándose hicieron posible la materia; todo ello, interaccionado por cuatro fuerzas fundamentales que, entonces, por la rotura de la simetría original divididas en cuatro parcelas distintas, rigen el universo. La fuerza nuclear fuerte responsable de mantener unidos los nucleones, la fuerza nuclear débil, responsable de la radiactividad natural desintegrando elementos como el uranio, el electromagnetismo que es el responsable de todos los fenómenos eléctricos y magnéticos, y la fuerza de gravedad que mantiene unidos los planetas y las galaxias.

Pero hemos llegado a saber que el universo podrá ser plano, abierto o cerrado. Un universo que siempre se expande y una vida infinita es abierto. Esto es un universo de Friedmann que postuló que el nuestro tenía una densidad menor que la densidad crítica.

El universo cerrado es el que es finito en tamaño, una vida finita y en el que el espacio está curvado positivamente. Un universo de Friedman con la densidad mayor que la densidad crítica.

El universo en expansión es el que el espacio los objetos está aumentando continuamente. En el universo real, los objetos vecinos como los pares de galaxias próximas entre sí no se separan debido a que su atracción gravitatoria mutua supera los efectos de la expansión cosmológica (el caso de la Vía Láctea y Andrómeda). No obstante, la distancia entre dos galaxias muy separadas, o entre dos cúmulos de galaxias, aumenta con el paso del tiempo y la expansión imparable del universo.

El universo real está en función de la densidad crítica que es la densidad media de materia requerida que la gravedad detenga la expansión del universo. Un universo con una densidad muy baja se expandirá para siempre, mientras que uno con densidad muy alta colapsara finalmente. Un universo con exactamente la densidad crítica, alrededor de 10^-29g/cm³, es descrito por el modelo de universo de Einstein-de Sitter, que se encuentra en la línea divisoria de estos dos extremos. Pero la densidad media de materia que puede ser observada directamente en nuestro universo no representa la cantidad necesaria generar la fuerza de gravedad que se observa en la velocidad de alejamiento de las galaxias, que necesita mucha más materia que la observada para generar esta fuerza gravitatoria, lo que nos da una prueba irrefutable de que ahí fuera, en el espacio entre galaxias, está oculta esa otra materia invisible, la “materia oscura”, que nadie sabe lo que es, cómo se genera o de qué hecha. Así que, cuando seamos capaces de abrir esa puerta cerrada ante nuestras narices, podremos por fin saber la clase de universo que vivimos; si es plano, si es abierto e infinito, o si es un universo que, por su contenido enorme de materia es curvo y cerrado.

Pero la respuesta a la pregunta, aún sin saber exactamente cuál es la densidad crítica del universo, sí podemos contestarla en dos vertientes, en la seguridad de que al menos una de las dos es la verdadera.

               Claro que, cuando hablamos de destino final…, a nadie le gusta sin importar cual pueda ser éste

El destino final será:

a) Si el universo es abierto y se expande siempre, cada vez se hará más frio, las galaxias se alejarán las unas de las otras, la entropía hará desaparecer la energía y el frio será tal que la temperatura alcanzará el cero absoluto, -273ºK. La vida no podrá estar presente.

b) Si el universo es cerrado por contener una mayor cantidad de materia, llegará un momento en que la fuerza de gravedad detendrá la expansión de las galaxias, que poco a poco se quedarán quietas y muy lentamente, comenzaran a moverse en el sentido inverso; correrán las unas hacia las otras hasta que un día, a miles de millones de años en el futuro, todo la materia del universo se unirá en una enorme bola de fuego, el Big Crunch. Se formará una enorme concentración de materia de energía y densidad infinitas. Habrá dejado de existir el espacio y el tiempo. Nacerá una singularidad que, seguramente, dará lugar a otro Big Bang. Todo empezará de , otro universo, otro ciclo ¿pero aparecerémos también nosotros en ese nuevo universo?

Esta pregunta sí que no sé contestarla.

        Pero…, podrían ser ellos los que vinieran a rescatarnos

Así las cosas, no parece que el futuro de la Humanidad sea muy alentador. Claro que los optimistas nos hablan de hiperespacio y universos paralelos a los que, ese tiempo, ya habremos podido desplazarnos garantizando la continuidad de la especie Humana. Bien pensado, si no fuera así ¿para qué tantas dificultades vencidas y tantas calamidades pasadas? ¿Para terminar congelados o consumidos por un fuego abrasador?

Si descubrimos como burlar la velocidad de la luz a través del hiperespacio, es posible que podamos visitar otras galaxias y, ¿por qué no? incluso Universos paralelos que, llegado el momento no podría evitar el mal trago de ese final previsto nuestro Universo. Sin embargo, dudo mucho que podamos llegar tan lejos (no en lo del hiperespacio -que también- sino en ese final presentido que…¡nos queda tan lejos!

Una cosa está muy clara, se puede comentar sobre el tema pero, contestar a esas preguntas…¡Quién pudiera contestar a eso! Sin embargo, está bien pensar en lo que será el futuro pero, sin perder de vista lo que fue el pasado. En nuestro sistema solar la vida se desarrolló por primera vez sorprendentemente pronto tras la formación de un entorno terrestre hospitalario. Muchos fueron los parámetros y las circunstancias que tuvieron que concurrir para hacerlo posible.

El secreto reside en el tiempo biológico necesario para desarrollar la vida y el tiempo necesario para desarrollar estrellas de segunda generación y siguientes que en novas y supernovas cristalicen los materiales complejos necesarios para la vida. Partir del Hidrógeno y el Helio se formaron el Litio, Berilio, Carbono, Oxigeno y una larga lista de elementos de los que una , están en nosotros.

Escenas como son posibles gracias a que, en las estrellas se formaron los materiales que, miles de años más tarde, conformaron un planeta como la Tierra que, situado a la distancia adecuada de su estrella madre, y con una atmósfera adecuada y abundante agua líquida, posibilitó el surgir de la vida que evolucionó hasta lo que arriba contemplamos. Un alto grado de Humanidad y sentimientos.

Parece que la similitud en los “tiempos” no es una simple coincidencia. El argumento, en su más simple, lo introdujo Brandon Carter y lo desarrolló John D. Barrow por un lado y por Frank Tipler por otro. Al menos, en el primer sistema solar habitado observado, ¡el nuestro!, parece que sí hay alguna relación entre el tiempo de evolución de las estrellasd y el tiempo de evolución de la vida que fue la consecuencia de aquella primera fase, sin los materiales estelares, la vida no podría haber aparecido tal como la conocemos.

La evolución de una atmósfera planetaria que sustente la vida requiere una fase inicial durante la cual el oxígeno es liberado por la fotodisociación de vapor de agua. En la Tierra esto necesitó 2.400 millones de años y llevó el oxígeno atmosférico a aproximadamente una milésima de su valor actual. Cabría esperar que la longitud de esta fase fuera inversamente proporcional a la intensidad de la radiación en el intervalo de longitudes de onda del orden de 1000-2000 ángstroms, donde están los niveles moleculares clave la absorción de agua.

Fijémonos en Venus y Marte, ninguno de los dos tiene una atmósfera como la de la Tierra. La atmósfera es un sistema caótico y complejo, y la tarea científica de comprenderlo en su globalidad, y en los tres planetas hermanos, promete ser larga, aunque eso sí, apasionante. Y necesaria. Parece que Marte pudo tenerla en el pasado y albergamos la esperanza de que en su interior, pueda existir alguna clase de vida.

En el párrafo arriba de la imagen exponemos un simple modelo que indica indica la ruta que vincula las escalas del tiempo bioquímico de evolución de la vida y la del tiempo astrofísico que determina el tiempo requerido crear un ambiente sustentado por una estrella estable que consume hidrógeno en la secuencia principal y envía luz y calor a los planetas del Sistema Solar que ella misma como objeto principal.

A muchos les cuesta admitir la presencia de vida en el universo como algo natural y corriente, ellos abogan por la inevitabilidad de un universo grande y frío en el que es difícil la aparición de la vida, y en el supuesto de que ésta aparezca, será muy parecida a la nuestra, o, al menos eso creo (al decir parecida me refiero a que en lo básico posiblemente seámos parecidos biológicamente hablando, en las formas, ¿quién sabe? Como aquí mismo en la Tierra, en otros mundos puede existir una gran diversidad de formas de vida.

Los biólogos, sin embargo, parecen admitir sin problemas la posibilidad de otras formas de vida, pero no están tan seguros de que sea probable que se desarrollen espontáneamente, sin un empujón de formas de vida basadas en el carbono. La mayoría de las estimaciones de la probabilidad de que haya inteligencias extraterrestres en el universo se centran en formas de vida similares a nosotros que habiten en planetas parecidos a la Tierra y que necesiten agua y oxígeno o similar con una atmósfera gaseosa y las demás de la distancia entre el planeta y su estrella, la radiación recibida, etc. En este punto, parece lógico recordar que antes de 1.957 se descubrió la coincidencia entre los valores de las constantes de la Naturaleza que tienen importantes consecuencias para la posible existencia de carbono y oxígeno, y con ello para la vida en el universo.

La Vida, en el inmenso Universo, que cientos de miles de millones de mundos repartidos por las galaxias, debe ser cosa cotidiana

Hay una coincidencia o curiosidad adicional que existe entre el tiempo de evolución biológico y la astronomía. Puesto que no es sorprendente que las edades de las estrellas típicas sean similares a la edad actual del universo, hay también una aparente coincidencia entre la edad del universo y el tiempo que ha necesitado desarrollar formas de vida como nosotros.

Si miramos retrospectivamente cuánto tiempo han estado en escena nuestros ancestros inteligentes (Homo Sapiens) vemos que han sido sólo unos doscientos mil años, mucho menos que la edad del universo, trece mil millones de años, o sea, menos de dos centésimos de la Historia del Universo. Pero si nuestros descendientes se prolongan en el futuro indefinidamente, la situación dará la vuelta y cuando se precise el tiempo que llevamos en el universo, se hablará de miles de millones de años. ¿dejaremos que sea así? o, por el contrario, pondremos todos los medios evitarlo?

emilio silvera

La Dra. Jasmina Lazendic-Galloway, Amelia Fraser-McKelvie y el Dr. Kevin Pimbblet. En mayo de 2.011, pudimos ller la noticia:

“Un estudiante de la Universidad Monash de Melbourne ha resuelto un problema que ha desconcertado a los astrofísicos durante décadas, el descubrimiento de parte de la llamada «masa perdida» del Universo.

El descubrimiento, publicado en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society, ha sido liderado por Amelia Fraser-McKelvie, de 22 años y becaria en la Escuela de Física de la facultad, que en una investigación con rayos X ha conseguido identificar en tres meses la conocida como «missing mass»”.

   Particularmente no creo que estemos preparados para encontrar -si es que existe- esa “masa perdida”

La idea de la masa perdida se introdujo porque la densidad observada de la materiaen el universo está cerca del valor crítico. Sin embargo, hasta comienzos de los ochenta, no hubo razón teórica firme para suponer que el universo tenía efectivamente la masa perdida. En 1981, Alan Guth -del que ya hablamos aquí-, publicó la primera versión de una teoría que desde entonces se ha conocido como “universo inflacionista”. Desde entonces, la teoría ha sufrido cierto número de modificaciones técnicas, pero los puntos centrales no han cambiado.

Para lo que aquí tratamos, el aspecto principal del universo inflacionista es que estableció por primera vez una fuerte presunción de que la masa del universo tenía realmente su valor crítico. Esta predicción viene de las teorías que describen la congelación de la fuerza fuerte en el segundo 10^-35 del Big Bang.

Aquí se pretende representar el pasado y el futuro del universo que, se expandió primero de manera muy rápida, después más lenta, y de nuevo la velocidad aumentó, de manera tal que el recorrido represrenta una especie de S que nos habla del pasado y del futuro.

Entre los otros muchos procesos en marcha en aquellos primeros momentos del nacimiento del universo, en aquel tiempo, uno de los principales parámetros a tener en cuenta es el de la rápida expansión, ese proceso que ha venido a ser conocido como inflación. Es la presencia de la inflación la que nos conduce a la predicción de que el universo tiene que ser plano.

El proceso mediante el cual la fuerza fuerte se congela es un ejemplo de un cambio de fase, similar en muchos aspectos a la congelación del agua. Cuando el agua se convierte en hielo, se expande; todos hemos podido ver una botella de líquido explotar si alcanzanda la congelación, el contenido se expande y el recipiente no puede contenerlo. No debería sert demasiado sorprendente que el universo se expanda del mismo modo al cambiar de fase.

Claro que no es fácil explicar cómo a medida que el espacio crece debido a esa expansión, se hace más y más voluminoso cada vez y también, cada vez menos denso y más frío. Lo que realmente sorprende es la inmensa magnitud de la expansión. El tamaño del Universo aumentó en un factor no menor de 10⁶⁰  longitudes de Planck. Acordáos de aquellos números que en aquel trabajo que titulé,  ¿Es viejo el Universo?, os dejaba aquí expuestos unos datos interesantes sobre nuestro universo. Volvamos a verlos:

 

 

 

 

La edad actual del universo visible ≈ 10⁶⁰ tiempos de Planck

Tamaño actual del Universo visible ≈ 10⁶⁰ longitudes de Planck

La masa actual del Universo visible ≈ 10⁶⁰ masas de Planck

Vemos así que la bajísima densidad de materia en el universo es un reflejo del hecho de que:

Densidad actual del universo visible ≈10^-120 de la densidad de Planck

Y la temperatura del espacio, a 3 grados sobre el cero absoluto es, por tanto

Temperatura actual del Universo visible ≈ 10^-30 de la Planck

 

Estos números extraordinariamente grandes y estas fracciones extraordinariamente pequeñas nos muestran inmediatamente que el universo está estructurado en una escala sobrehumana de proporciones asombrosas cuando la sopesamos en los balances de su propia construcción. Lo cierto es que, son tan grandes y tan pequeñas esos números y fracciones que, para nosotros, no tienen significación  consciente, no las podemos asimilar al tratarse, como se dice más arriba, de medidas sobrehumanas. Si un átomo aumentara en esa proporción de 10⁶⁰ no tendría canbida en el Universo, el átomo sería mayor.

Decíamos que en 10^-35 segundos, el universo pasó de algo con un radio de curvatura mucho menor que la partícula elemental más pequeña a algo con el tamaño de una naranja. No debe sorprendernos pués, que el nombre inflación esté ligado a este proceso. Es cierto que cuando oímos por primera vez este proceso inflacionista, podamos tener alguna dificultad con el índice de inflación que se expone sucedió en el pasado. Nos puede llevar, en un primer momento, a la idea equivocada de que se han violado, con un crecimiento tan rápido, las reglas de Einstein que impiden viajar más veloz que la luz, y, si un cuerpo material viajó desde la línea de partida que señalan los 10^-35 segundos hasta aquella otra que marca la dimensión de una naranja…¡su velocidad excedió a la de la luz!

Claro que la respuesta a que algo sobrepasara la velocidad de la luz, c, es sencilla: NO, nada ha sido en nuestro universo más rápido que la luz viajando, y la explicación está en el hecho cierto de que no se trata de algo pudiera ir tan rápido, sino que, por el contrario, en lugar de que un objeto matrerial vciajara por el espacio, lo que ocurrió es que fue el espacio mismo el que se infló -acordáos de la masa de pan que crece llevando las pasas como adorno-, y, ahora, esa expansión hace que las galaxias -las pasas de la masa-, se alejen cada vez más las unas de las otras, haciendo el universo más grande y frío cada vez.

Así que, con la expansión o inflación, ningún cuerpo material se movió a grandes velocidades en el espacio, ya que, fue el espacio mismo el que creció y, de alguna manera, su tremenda expansión, incidió sobre los objetos que contenía que, de esa manera, pasaron de estar muy juntos a estar muy separados. Las reglas contra el viaje a velocidades superiores a la de la luz sólo se aplican al movimiento al movimiento dentro del espacio, no al movimiento del espacio. Así no hay contradicción, aunque a primera vista pudiera parecerlo.

Las consecuencias del período de rápida  expansión se puede describir mejor con referencia a la visión einsteniana de la gravitación. Antes de que el universo tuviera 10^-35 segundos de edad, es de suponer que había algún tipo de distribución de materia. A causa de esa materia, el espacio-tiempo tendrá alguna forma característica.

Se dice que el espacio está arrugado y, conforme a la expansión, el universo será plano independientemente de la forma en que pudiera empezar encogido y arrugado para después expandirse y hacerse cada vez más plano, grande, de menor densidad y frío. La lisura no es ningún accidente, es la consecuencia necesaria de la física de la congelación que tuvo lugar en el segundo 10^-35.

Los aceleradores construidos en los años cuarenta y cincuenta llegaron hasta la marca de un segundo.  El Tevatrón del Fermilab llevó el límite a menos de una milmillonésima de segundo después del comienzo del Tiempo.  El nuevo LHC proporcionara un atisbo del medio cósmico cuando el Universo tenía menos de una billonésima de segundo de edad.

Esa es una edad bastante temprana: una diez billonésima de segundo es menos que un pestañeo con los párpados en toda la historia humana registrada.  A pesar de ello, extrañamente, la investigación de la evolución del Universo recién nacido indica que ocurrieron muchas cosas aún antes,  durante la primera ínfima fracción de un segundo.

Todos los teóricos han tratado de elaborar una explicación coherente de los primeros momentos de la historia cósmica.  Por supuesto, sus ideas fueron esquemáticas e incompletas, muchas de sus conjeturas, sin duda, se juzgaran deformadas o sencillamente erróneas, pero constituyeron una crónica mucho más aclaradora del Universo primitivo que la que teníamos antes.

Empleamos todos los medios a nuestro alcance e ideamos nuevos ingenios para poder asomarnos a las escalas más extremas del universo, con los telescopios queremos llegar hasta las primeras gaalxias y, con los aceleradores de partículas nos queremos asomar a ese momento primero en el que se formó la materia.

A los cien millones de años desde el comienzo del tiempo, aún no se habían formado las estrellas, si acaso, algunas más precoces.  Aparte de sus escasas y humeantes almenaras, el Universo era una sopa oscura de gas hidrógeno y helio, arremolinándose aquí y allá para formar protogalaxias.

A la edad de mil millones de años, el Universo tiene un aspecto muy diferente.  El núcleo de la joven Vía Láctea arde brillantemente, arrojando las sobras de cumulonimbos galácticos a través del oscuro disco; en su centro billa un quásar blancoazulado.  El disco, aún en proceso de formación, es confuso y está lleno de polvo y gas; divide en dos partes un halo esférico que será oscuro en nuestros días, pero a la sazón corona la galaxia con un brillante conjunto de estrellas calientes de primera generación.

Nuestras galaxias vecinas del supercúmulo de Virgo están relativamente cerca; la expansión del Universo aún no ha tenido tiempo de alejarlas a las distancias-unas decenas de millones de años-luz a las que las encontraremos ahora.   El Universo es aún altamente radiactivo.  Torrentes de rayos cósmicos llueven a través de nosotros en cada milisegundo, y si hay vida en ese tiempo, probablemente está en rápida mutación.

El Supercúmulo de Virgo, o Supercúmulo Local, es el supercúmulo de galaxias que contiene al Grupo Local y con él, a nuestra galaxia, la Vía Láctea. Tiene la forma de un disco plano, con un diámetro de 200 millones de años luz. El supercúmulo contiene alrededor de 100 grupos y cúmulos de galaxias, y está dominado por el cúmulo de Virgo, localizado cerca de su centro. El Grupo Local está localizado cerca del borde del cúmulo de Virgo, al cual es atraído.

Hay algo que es conocido por el término técnico de desacoplamiento de fotones, en ese momento, la oscuridad es reemplazada por una deslumbrante luz blanca, se cree que ocurrió cuando el Universo tenía un millón de años.   El ubicuo gas cósmico en aquel momento se había enrarecido los suficientes como para permitir que partículas ligeras –los fotones– atraviesen distancias grandes sin chocar con partículas de materia y ser reabsorbidas.

(Hay gran cantidad de fotones en reserva, porque el Universo es rico en partículas cargadas eléctricamente, que generan energía electromagnética, cuyo cuanto es el fotón.) Es esa gran efusión de luz, muy corrida al rojo y enrarecida por  la expansión del Universo, la que los seres humanos, miles de millones de años después, detectaran con radiotelescopios y la llamaran la radiación cósmica de fondo de microondas. Esta época de “sea la luz” tiene un importante efecto sobre la estructura de la materia.  Los electrones, aliviados del constante acoso de los fotones, son ahora libres de establecerse en órbita alrededor de los núcleos, formando átomos de hidrógeno y de helio.

Poco a poco, el Universo evolucionó y continuó expandiéndose mientras se formaban nuevas galaxias

Disponiendo de átomos, la química puede avanzar, para conducir, mucho tiempo después, a la formación de alcohol y formaldehído en las nubes interestelares y la construcción de moléculas bióticas en los océanos de la Tierra primitiva. La temperatura ambiente del Universo se eleva rápidamente cuanto más marchamos hacia atrás en el tiempo, a los cinco minutos del big bang es de 1.000 millones de grados kelvin.

Por elevada que se esta energía, a la edad de cinco minutos el Universo ya se ha enfriado lo suficiente para que los nucleones permanezcan unidos y formen núcleos atómicos.  Podríamos haber comptemplado a protones y neutrones unirse para formar núcleos de deuterio (una forma de hidrógeno), y a los núcleos de deuterio aparearse para formar núcleos de helio (dos protones y  dos neutrones). De esta manera, un cuarto de toda la materia del Universo se combina en núcleos de helio, junto con rastros de deuterio, helio-3 (dos protones y un neutrón) y litio.   Todo el  proceso, se cree que termina en tres minutos y veinte  segundos.

Asomarse a la historia del universo puede ser un viaje alucinante que nos cuente cómo pudieron pasar las cosas para que ahora, el Universo sea tal como lo podemos contemplar y, para que eso haya sido posible, mucha imaginación hemos tenido que emplear para poder inventar artilugios y generar ideas que, inspiradas en la observación y el experimento, nos llevaron a saber…¡lo poco que sabemos!

emilio silvera