Su inexorable transcurrir lo cambia todo. El Tiempo nació con el Universo, y, después del comienzo del Tiempo, nada sería igual siempre, todos los objetos inertes o no, acusarían su paso asimilando a su inseparable compañera: ¡La Entropía! Pero, ¿Hubo un tiempo anterior a nuestro tiempo?

“La idea principal que está presente en todas nuestras investigaciones

y que acompaña a toda nuestra Observación,

el sonido que en el oído del estudioso de la Naturaleza

parece resonar continuamente en toda parte de su obra es:

¡Tiempo! ¡Tiempo! ¡Tiempo!”

George Scrope

Ellos creían que, como las Estaciones, el tiempo era cíclico

La concepción del Tiempo que predominaba en la antigua Grecia era cíclica, y tan cerrada como las esferas cristalinas en las que Aristóteles aprisionaba el espacio cósmico. Platón, Aristóteles, Pitágoras y los estoícos, todos ellos, sostenían la idea, heredada de una antigua creencia caldea, de que la historia del universo consistía en una serie de “grandes años”, cada uno de los cuales era de un ciclo de duración no especificada que terminaba cuando todos los planetas estaban en conjunción, provocando una catástrofe de cuyas cenizas empezaba el siguiente ciclo de nuevo.

          El Universo era infinito y se renovaba cíclicamente a partir del Cáos destructor surgía el Nuevo

Se pensaba que este proceso tenía lugar desde siempre. Según el razonamiento de Aristóteles, con una lógica tan circular como el movimiento de las estrellas, sería paradójico pensar que el Tiempo ha tenido un comienzo en el tiempo, de modo que los ciclos cósmicos deben reproducirse continuamente.

La concepción cíclica del Tiempo no carecía de encantos. Expresaba un hastío del mundo y un elegante fatalismo del género que a menudo atrae a las personas con inclinaciones filosóficas, un tinte conservado en forma indeleble por el historiador Islámico Ahmad ibn Ábd al- Ghaffar, quien relató una parábola del eterno retorno.

Una y otra vez, en nuestro Universo, se repiten las mismas transiciones o cambios de fase que lo regeneran una y otra vez: Estrellas que al final de sus vidas explotan como supernovas, Dejando Nubes estelares gigantes de las que vuelven a surgir nuevas estrellas que, de nuevo, vuelven a brillar durante millones o miles de millones de años para empezar otro ciclo. Esa es, la verdadera dinámica del Universo:  la Destrucción-Creación de la que se vale para luchar contra la Entropía. Es decir, ¿vida después de la muerte?

Claro que, en aquellos tiempos, el Universo cíclico era tomado literalmente y les sugería una especie de inmortalidad. Como Eudemo de Rodas, discípulo de Aristóteles, decía a sus propios discípulos: “Si creéis a los pitagóricos, todo retornará con el tiempo en el mismo orden numérico, y yo conversaré con vosotros con el bastón en la mano y vosotros os sentaréis como estáis sentados ahora, y lo mismo sucederá con toda otra cosa.” Por estas o por otras razones, el tiempo cíclico aún es popular hoy, y muchos cosmólogos defienden modelos del “universo oscilante”, en los que se supone que la expansión del universo en elgún momento se detendrá y será seguida por un colapso cósmico en los fuegos purificadores del siguiente big bang. Sin embargo, la Densidad Crítica observada, no avala tal pensamiento.

Con relativa frecuencia, un científico determinado, o un grupo de ellos, nos advierten que nos dirigimos irremisiblemente al colapso, mientras que otros, por el contrario, vislumbran un mundo feliz.

No parece, que ninguna de las dos opciones estén basadas en una realidad científica en la que podamos confiar. La primera, la del colapso, no viene apoyada por los datos obtenidos en las observaciones del Universo que, siendo múltiples y obtenidas por distintos medios y en distintas regiones del espacio interestelar cosmológico, parecen coincidir en el hecho cierto de que, la Densidad Crítica, es decir, la Densidad Media de materia requerida para que la Gravedad detenga la Expansión y se produzca el “colapso” del Universo, no es tan alta como para que eso sea posible. La Densidad crítica es de alrededor de 10^-29 gramos por cm³, es decir, se ajusta al Modelo que tiene justamente la Densidad Crítica necesaria para que se esté expandiendo para siempre, es el Modelo de Einstein- De Sitter.Parece que nuestro Universo, se expandirá sin ninguna parada, sino que, por el contrario, cada vez lo hará más rápidamente hasta que, el frío del cero absoluto, lo haga un universo muerto, sin vida.

Las galaxias se alejaran las unas de las otras y la temperatura del Universo decaerá hasta el cero absoluto, allí, nada se mueve y la vida, no podría estar presente. ¿Tendremos que buscar otros caminos para preservar la especie? ¿Existen en realidad esos caminos? ¿Habrá Universos paralelos en los que poder refugiarnos? Tantas preguntas denotan nuestra enorme ignorancia. Claro que, el pensamiento principal al que debemos acudir en tales circunstancias es el de si, para entonces, estaríamos nosotros aquí.

Pero sigamos con el universo cíclico de los griegos. Pese a todos sus aspectos felices, la vieja doctrina de la historia infinita y cíclica tenía el pernicioso efecto de tender a desalentar los intentos de sondear la genuina extensión del pasado. Si la historia cósmica sonsistía en una serie interminable de repeticiones inunterrumpidas por destrucciones universales, entonces era imposible determinar cual era realmente la edad total del universo. Un pasado cíclico infinito es por definición inconmensurable, es un “tiempo fuera de la mente”, como solía decir Alejandro Magno. El tiempo cíclico tampoco dejaba mucho espacio para el concepto de evolución.  La fructífera idea de que puede haber innovaciones genuínas en el mundo.

Es cierto, de andar arrastrando las manos por el suelo, hemos llegado a la mesa del Ordenador, o, como mas me gusta definir lo ocurrido realmente: Desde la copa de los árboles la evolución nos ha llevado al Espacio exterior, a las estrellas lejanas mediante los pensamientos complejos que hemos llegado a desarrollar.

Los griegos sabían que el mundo cambia y que algunos de sus cambios eran graduales. Al vivir como vivían con el mar a sus pies y las montañas a sus espaldas, se daban cuenta de que las olas erosionan la tierra y estaban familiarizados con el extraño hecho de que las conchas y fósiles de animales marinos pueden encontrarse en cimas montañosas muy por encima del nivel del mar. Al menos dos de los hallazgos esenciales de la ciencia moderna de la geología -que pueden formarse montañas a partir de lo que fue el lecho marino, y que pueden sufrir la erosión del viento y del agua- ya eran mencionadas en épocas tan tempranas como el siglo IV a. C.

Desde un punto de vista científico, la implicación más perniciosa del catastrofísmo fue que cortó el pasado del presente, como la astrofísica de Aristóteles había divorciado lo etéreo de lo mundano. Al relegar los principales cambios geológicos a poderosas fuerzas sobrenaturales que sólo se habían manifestado en la historia temprana de la Tierra, el catastrofismo excluyó la extrapolación a la historia de leyes científicas cosechadas del mundo actual. El geólogo escocés Charles Lyell escribió: “Nunca hubo un dogma más calculado para alentar la indolencia y embotar la curiosidad que este supuesto de la discordancia entre las causas anteriores y las actuales del cambio.” A Darwin, cuya lectura eran los escritos de Lyell, le inspiraron estas ideas.

Está claro que con el paso del Tiempo siempre viaja la Evolución, no sólo ya del Universo, sino de nuestras Mentes que pueden imaginar, razonar, inventar y descubrir como hacer cosas nuevas, como crear la tecnología que nos permite llegar hasta lugares imposibles en el ámbito de lo muy pequeño y de lo muy grande, y, no digamos del Arte y de las Ciencias.

Recordemos que el Libro de Lyell convirtió el viaje de Darwin, en el bergantín  Beagle, en un viaje en el tiempo. Darwin comenzó a leerlo inmediatamente, en su litera, mientras sufría los primeros de los muchos mareos que le atormentarían durante los cinco años siguientes. Construir una teoría de base empírica como la que realizó Darwin de la evolución, requiere no solo datos de observación, sino también una hipótesis organizadora, y, esa hipótesis, fue olvidada por aquellos griegos del universo cíclico.

Los cielos de nuestros antepasados se cernían a baja altura sobre sus cabezas. Cuando los antiguos astrónomos sumerios, chinos o coreanos subían los escalones de sus anchos y bajos zigurats de piedra para estudiar las estrellas, tenían razón para suponer que de ese modo lograban una visión mejor, no, como diríamos hoy, porque así dejaban atrás un poco de polvo y de aire turbulento, sino porque se acercaban considerablemente a las estrellas.

               Zigurats del arte sumerio, para ver las estrellas en un ámbito religioso

Los egipcios, por ejmplo, consideraban el cielo como una especie de toldo de tienda de campaña, apoyado en las montañas que señalaban los cuatro rincones de la Tierra, y como las montañas no eran muy altas, tampoco lo eran, presumiblemente, los cielos; las gigantescas constelaciones egipcias revoloteaban cerca de la Humanidad, tan próximas como una madre que se inclina para besar a su hijo dormido.

                                                                 La Gran Pirámide y la Esfinge de Giza

El Sol griego estaba tan cerca que Ícaro tan sólo había alcanzado una altura de unos pocos miles de metros cuando el calor del astro fundió la cera de sus alas, arrojando al pobre muchacho al inhóspito Egeo. Tampoco las estrellas griegas estaban mucho más distantes; cuando Faetón perdió el control del Sol, viró hacia las estrellas tan repentinamente como un carro desviado que choca contra un poste indicador, y luego rebotó hacia la Tierra (tostando a los etíopes en su descenso).

Ícaro es hijo del arquitecto Dédalo constructor del laberinto de Creta,  y de una esclava llamada Nñáucrate^. Estaba retenido junto a su padre en la isla de Creta por el rey de la isla, llamado Minos.

Dédalo decidió escapar de la isla, pero dado que Minos controlaba la tierra y el mar, Dédalo se puso a trabajar para fabricar alas para él y su joven hijo Ícaro. Enlazó plumas entre sí uniendo con hilo las plumas centrales y con cera las laterales, y le dio al conjunto la suave curvatura de las alas de un pájaro. Ícaro a veces corría a recoger del suelo las plumas que el viento se había llevado o ablandaba la cera.

Cuando al fin terminó el trabajo, Dédalo batió sus alas y se halló subiendo y suspendido en el aire. Equipó entonces a su hijo de la misma manera, y le enseñó cómo volar. Cuando ambos estuvieron preparados para volar, Dédalo advirtió a Ícaro que no volase demasiado alto porque el calor del sol derretiría la cera, ni demasiado bajo porque la espuma del mar mojaría las alas y no podría volar.

Claro que, de ninguna manera podemos criticar las creencias de aquellos antecesores nuestros que, de alguna manera, nos prepararon el camino a seguir, y, de hecho, muchas de sus costumbres relacionadas con el cosmos y las estrellas que lo pueblan nos dejaron bellas anécdotas:

“Cuando se eleva el Gran Orión, pon a tus esclavos

A aventar el sagrado grano de Démeter

En la ventosa y desgastada era…

Luego da un repaso a tus esclavos; desunce tu yunta.

Pero cuando Orión y Sirio se desplacen

A la mitad del cielo, y Arturo acompaña

A la rosada Aurora, entonces Perseo, arranca

Las uvas arracimadas y lleva la cosecha a tu casa…

Cuando el gran Orión se sumerge el tiempo ha llegado

De arar, y, oportunamente, muere el viejo año.”

Los cazadores recolectores que precedieron a los agricultores también usaron el cielo como calendario. Todas aquellas civilizaciones antiguas miraban a los cielos y a las estrellas para saber, en cada momento, qué era lo que tenían que hacer. Hasta en sus viajes eran las estrellas sus guías.

                                         El modelo geocéntrico.

El modelo geocentrico lo propuso aristoteles y este consiste en lo siguiente: la tierra esta inmovil y aparece en el centro del universo, esta rodeada por ocho esferas concentricas que transportan el sol, la luna, los planetas conocidos y las estrellas fijas; el universo es finito.

Ptolomeo revisó las ideas de Aristóteles y fue el que consagró el modelo geocéntrico que permitía predecir el movimiento aparente de los planetas.

La diminuta escala de esos primeros modelos del cosmos era el resultado del supuesto de que la Tierra está situada, inmóvil, en el centro del universo. Si la Tierra no se mueve, entonces deben hacerlo las estrellas: la esfera estrellada debe rotar en su eje una vez al día para llevar a tiempo las estrellas apiñadas sobre nuestras cabezas, y cuanto mayor sea la esfera, tanto más rápidamente debe rotar. Si tal cosmos fuese muy grande, la velocidad requerida para la esfera celeste sería irrazonablemente alta.

Cuando hizo acto de presencia en escena Aristarco, cuya cosmología heliocéntrica se adelantó a la de Copérnico en unos mil setecientos años, las cosas cambiaron para mejor y el concepto del universo tomó otros senderos más en consonancia con la realidad. Aristarco era oriundo de Samos, una isla boscasa cercana a la costa de Asia Menor, donde Pitágoras, tres siglos antes,  había proclamado por primera vez que “todo es número”. Discípulo de Estrabón de lampsaco, Jefe de la escuela peripatética fundada por Aristóteles, Aristarco era un hábil geómetra que se sentía atraído por la tercera dimensión, y trazaba en su mente vastas figuras geométricas que no sólo se extendían por el cielo, sino también por las profundidades del espacio.

 Él, antes que Copérnico, nos habló del Sistema solar auténtico (Aristarco de Samos)

Las adelantadas ideas de Aristarco nunca fueron reconocidas en su tiempo, y, tuvieron que pasar muchos siglos para que, Copérnico, hiciera suyas sus ideas y triunfara con la idea que antaño dejó Aristarco para las generaciones venideras. Así, el premio Nobel del reconocimiento popular, se lo llevó Copérnico por ideas de Aristarco.

Lástima que no se pueda seguir las teorías de Aristarco por haberse perdido el libro en el que proponía la teoría heliocéntrica. Sabemos de él por un informe escrito alrededor del 212 a.C. por el geómetra Arquímedes que, escribió un artículo titulado “El contador de Arena” y, muchas de sus teorías allí reseñadas, se basaron en las ideas de Aristarco de Samos.

El reportaje que aquí habeis podido leer, ha sido, en realidad, como el ir divagando sin rumbo de un lado a otro, y, al hablar de cuestiones dispersas, parece que, de nada hemos hablado. Sin embargo, ahí quedan las ideas y los hechos comentados que, de seguro, para algunos lectores habrán sido de interés.

emilio silvera

[?]

Imaginaos ahora este instante en que los

murmullos se arrastran discretamente y las

espesas tinieblas llenan el gran navio del

Universo.

Esas palabras de Chakespeare en Emrique V (Acto IV, esc. 1) nos podría valer ahora a nosotros para estrapolarlas a este tiempo y haciendo un ejercicio de imaginación, convertir esas tinieblas en la “materia oscura”, esa clase de materia que no podemos ver y que nos soluciona, de un plumazo, el inmenso problema de de la estructura del Universo. Esa clase de materia “transparente” que no emite radiación, podría explicar el ritmo a grandes escalas que hemos podido observar en el comportamiento del Universo y que no sabíamos a qué era debido. Bueno, no lo sabíamos hasta “la llegada de la Materia Oscura”…”ahora sí lo sabemos”, o, al menos, eso dicen algunos.

Sabemos, por ejemplo que, en el centro de la Galaxia, en Sagitario A, reside un gran mostruo que tiene tres millones de masas solares y, en la imagen de arriba podemos ver a un grupo de estrellas que lo orbitan en un perído de 15 años. Hemos hablado aquí de ese lugar, del Centro galáctico y, también de otras regiones que tienen inmensos Agujeros Negros que, al ser singularidades, hacen que el tiempo allí se distorsione y que el espacio adquiera una curvatura infinita. Sin embargo, la “materia oscura” no está compuesta por esos objetos exóticos y, según los cosmólogos, es otra cosa diferente, algo que no sabemos lo que es, algo que no podemos ver, algo que no tenemos ni idea de cómo se pudo formar ni de cuanto tiempo lleva aquí y de qué clase de partículas estará formada. “La Materia Oscura” es, en realidad, un auténtico misterio. Todos hablan de ella pero, nadie sabe lo que es.

Hablar de la materia oscura es para mí como hacerlo de esos personajes y animales míticos que sólo están en la mente del autor que nos narra una historia en la que, pueden estar presentes los Unicornios y también los más extraños personajes y animales que sólo existen en las peores pasadillas de mundos inimaginalbes.

Con la Materia Oscura nos pasa como cuando un enfermo terminar recibe la noticia de que ha aparecido un medicamento milagroso que podría curar su mal. Allí ponen todas sus esperanzas. Puede parecer extraño que los cosmólogos pongan todas sus esperanzas  en comprender el Universo centrándolo en una materia tan misteriosa como esa, pero eso es lo que está sucediendo en nuestros días.

Y no es que se trate  simplemente de agarrarse a un “clavo ardiendo”: aprovecharnos de la ignorancia de la naturaleza de la materia oscura para adjudicarle todas las propiedades que se requieran para resolver los problemas más inmediatos. ¿Qué falta hace conocer las propiedades de esta clase de materia para que nos resuleven el problema de la formación de las galaxias?

Cuando nos encontramos con un problema desconocido del que ignoramos los motivos que lo producen, rápidamente construimos un modelo hipotético que lo resuelve y, nuestra ignorancia, queda a salvo y fuera de la vista de los demás. Según las leyes de la mecánica de Newton, la velocidad de una estrella a lo largo de su órbita depende de la masa de la galaxia contenida dentro de la órbita de la estrella. Sin embargo, la masa visible es mucho menor que lo esperado. ¿Donde está la masa que falta?

De la misma manera, las galaxias en el Universo se agrupan en cúmulos y supercúmulos de galaxias que para mantenerse unidos necesitan una inmensa cantidad de materia que genere la fuerza de gravedad necesaria para conseguirlo. Sin embatgo, la masa requerida no se observa ¿Donde está?

¿Cómo podríamos detectar la presencia de la Materia Oscura? ¿Cual será la naturaleza de la Materia Oscura? ¿Será posible que los objetos que constituyen la materia oscura del universo (si es que finalmente existe esa materia), esten formados por partículas que no hemos llegado a conocer por no emitir radiación y ser diferentes a los Quarks, Leptones y Hadrones? Algunos físicos antiguos muy famosos que fueron nombrados Sir por la reina de Inglaterra, decían que la materia se generaba de manera expontánea en nuestro universo a partir de una sustancia cósmica primera. ¿ Será esa sustancia cósmica o Ylem (como la llamaban los clásicos griegos), la materia que estos llaman oscura?

De lo que no caben dudas es de que algo debió estar allí presente (que generara Gravedad) para que las galaxias se pudieran formar a pesar de la expansión de Hubble.

Lo cierto es que andamos perdidos. Hay cosas en el vasto universo que no podemos explicar. La idea básica del papel de la materia oscura es fácil de entender. Como todos hemos llegado a saber, partimos de una dificultad primera que no hemos sabido resolver, nadie ha podido imaginar cómo evolucionó el universo, ya que tiene que ver con el hecho de que, si el cosmos entero está hecho de materia normal, la formación de galaxias no pudo haber empezado hasta muy avanzado el “juego”, después de que el universo se ha enfriado hasta el punto de que pueden existir átomos y la radiación se pueda desaparejar. Para entonces, la expansión de Hubble habría diseminado tanto la materia que la gravedad por sí sola no sería suficientemente fuerte para reunir cúmulos antes de que  todo se escapara de su alcance. Entonces, si eso es así (que lo es)… ¿Cómo puñetas se formaron las galaxias?

Debajo de esta imagen (Una espectacular colisión frontal entre dos galaxias vista desde el Telescopia espacial Hubble de la NASA de la Galaxia Lenticular), podemos leer los párrafos de abajo que, en algunos de sus tramos denotan nuestra ignorancia. Y, así ha sido siempre, hablamos y hablamos y no dejamos de hablar de… ‘lo que no sabemos! En realidad, nadie sabe, como pudieron formarse las galaxias.

“La formación de galaxias es una de las áreas de investigación más activas de la astrofísica, y en cierto sentido, esto también se aplica a la evolución de las galaxias. Sin embargo, hay algunas ideas que ya están ampliamente aceptadas.

Actualmente, se piensa que la formación de galaxias procede directamente de las teorías de formación de estructuras, formadas como resultado de las débiles fluctuaciones cuánticas en el despertar del Big Bang. Las simulaciones de N-cuerpos también han podido predecir los tipos de estructuras, las morfologías y la distribución de galaxias que observamos hoy en nuestro Universo actual y, examinando las galaxias distantes, en el Universo primigenio. Las galaxias contienen más de 100.000 billones de estrellas, conteniendo el sol. Tienen más de 10.000 años luz lejos de la tierra.”

 

¿Y si la materia oscura no importa? Para todo aquellos escépticos, un matemático italiano ha conseguido lo nunca antes visto. El hombre ha llegado a través de una serie de fórmulas complejas y con extraordinaria similitud, trazar las curvas de la rotación de las galaxias espirales sin necesidad de materia oscura. Dicho de otra forma, a través de sus cálculos, el matemático ha representado la fuerza que mantiene unidas a las galaxias sin la necesidad de materia oscura. El trabajo de Carati frente al razonamiento deductivo de toda la comunidad científica.

Hasta ahora todos los experimentos científicos tenían a la materia oscura como parte esencial del entendimiento de las galaxias, para explicar aquello que no vemos. Si contamos la cantidad de masa en las galaxias espirales como la nuestra y luego tomamos el modelo de su rotación, obtenemos una imagen muy diferente a la que empíricamente se observa. La cantidad de masa en el centro de las galaxias espirales es enorme pero las estrellas exteriores se mueven alrededor de los discos galácticos con tanta rapidez que deberían volar hacia el espacio interestelar.

Lo cierto es que, no todos están de acuerdo con la existencia de la materia oscura y creen que los fenómenos que observamos se deben a otros parámetros que nos son desconocidos, e, incluso, podría tratarsde de alguna propiedad desconocida de la Fuerza de la Gravedad, o, ¿por qué no? podrían ser fluctuaciones del vacío que rasgan el espaciotiempo y dejan entrar, en nuestro universo, esa fuerza misteriosa que incide directamente en el comportamiento de nuestras galaxias y estrellas…lo cierto es que, no sabemos, realmente lo que pueda ser el motor conductor de esa anomalía observada y, sin embargo, ahí estamos con “la materia oscura por aquí” “la matería oscura por allá” y, la representamos de mil maneras distintas para poder convencer, a los excepticos .

El colmo de los colmos está en noticias como esta: “3 marzo 2012. “Los astrónomos que usan datos del Telescopio Hubble de la NASA han observado lo que parece ser un grupo de materia oscura que es parte de restos de un naufragio entre los cúmulos masivos de galaxias. El resultado podría desafiar las teorías actuales sobre la materia oscura que predicen que las galaxias deberían estar ancladas a la sustancia invisible, incluso durante el choque de una colisión.”

Abell 520 es una fusión gigante de cúmulos de galaxias situadas a 2,4 mil millones de años luz de distancia. La materia oscura no es visible, aunque su presencia y la distribución se encuentra indirectamente a través de sus efectos. La materia oscura puede actuar como una lupa, curvar la luz y causar la distorsión de las galaxias y cúmulos detrás de ella. Los astrónomos pueden usar este efecto, llamado lente gravitacional, para inferir la presencia de materia oscura en los cúmulos de galaxias masivas”.

¿”…han observado lo que parece ser un grupo de materia oscura que es parte de restos de un naufragio entre los cúmulos masivos de galaxias”? ¿Qué tonteria es esa?

Imágenes como estas tratan de explicar lo que no tiene explicación y, explican a su conveniente manera lo que ahí se está viendo y que, no es, necesariamente, lo que la explicación que se nos da quiere dar a entender.

Un grupo de astrónomos que utilizó telescopios de ESO anunció en abril una sorprendente falta de “materia oscura” en la galaxia dentro de la vecindad del Sistema Solar. Pero, me pregunto yo, si no sabemos como es la materia oscura, ¿de qué manera podemos detectar su falta o su presencia?

Por otra parte, el galimatias que se está formando en torno a la materia oscura es descomunal. ¿Cuántos estudios se han realizado con resultados dispares? Unos dicen que la materia oscura “se observa alrededor de las Galaxias” y otros, por el contrario, vienen a decirnos que la falta de materia oscura en las galaxias es desconcertante.

Así las cosas, tenemos que convenir en una realidad que nadie puede negar: La materia oscura (al menos de momento) es algo intangible, algo hipotético que se ha pensado que podría existir a partir de las anomalías observadas en el comportamiento de las galaxias y que nadie sabe explicar a qué puede ser debido y, en esas estábamos cuando llegó la idea “luminosa” y mencionó la “materia oscura” y, todos se lanzaron en tropel sobre ella, ¡era la salvación!

emilio silvera

[?]

Ciudades Inteligentes

                                                        Smart City Nansha, en Guangzhou, China.

Las ciudades modernas, basadas en infraestructuras eficientes y durables de agua, electricidad, telecomunicaciones, gas, transportes, servicios de urgencia y seguridad, equipamientos públicos, edificaciones inteligentes de oficinas y de residencias, etc., deben orientarse a mejorar el confort de los ciudadanos, siendo cada vez más eficaces y brindando nuevos servicios de calidad, mientras que se respetan al máximo los aspectos ambientales y el uso prudente de los recursos naturales no renovables.

La simetria es externa e interna

La simetría bilateral se mantiene en el interior del cuerpo, en en los músculos y en el esqueleto, pero queda rota por la disposición fuertemente asimétrica de algunos órganos. El corazón, el estómago y el  páncreas están desviados hacia la izquierda; el hígado y el apéndice, hacia la derecha. El pulmón derecho es mayor que el izquierdo. Los retorcimientos y vueltas de los intestinos son completamente asimétricos. El cordón umbilical humano, una magnifica hélice triple formada por dos arterias y una vena, puede enrollarse en cualquiera de los dos sentidos.

  El pensamiento asombroso: ¡Las ideas!

 

 

 

Ludwig Boltzmann será el protagonista de hoy

 

Hay ecuaciones que son aparentemente insignificantes por su reducido número de exponentes que, sin embargo, ¡dicen tántas cosas…! En la mente de todos están las sencillas ecuaciones de Einsteiny de Planck sobre la energía-masa y la radiación de cuerpo negro. Esa es la belleza de la que hablan los físicos cuando se refieren a “ecuaciones bellas”.   ¿Qué decir de la maravillosa fórmula de la entropía de Boltzman?

 

S = k log W

 

 

 

¡Ah! ¿Pero sabemos? O simplemente buscamos para saber

 

 

 

 

Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794) fue un financiero. Estableció un sistema de pesos y medidas que condujo al sistema métrico, vivió los primeros momentos turbulentos de la Revolución Francesa y fue pionero en la agricultura científica. Se casó con una jovencita de catorce años y fue decapitado durante el Terror. Se le ha llamado padre de la química moderna y, a lo largo de su atareada vida, sacó a Europa de las épocas oscuras de esta ciencia.

 

 

¿La Química? Algo más que Alquimia

 

Pero vayamos al trabajo que nos ocupa hoy. “Las escalas del Universo no son Humanas”.

Nosotros vivimos en un mundo macroscópico pero, no todo son mundos, estrellas y galaxias. Existe ese otro “mundo” de lo muy pequeño de cuyas escalas nos podemos asombrar cuando vemos en qué dimensiones están en comparación con nuestro mundo macro.

Los Matemáticos afirman que los Universos múltiples existen, y, si eso es así, coincide con algunas observaciones que han sido realizadas y que, de manera sorprendente, respaldan el resultado de la existencia de otros universos a partir del “borde” mismo del nuestro, y, además, es posible que, las grandes estructuras de estos universos (del más cercano), esté influenciando en el comportamiento del  nuestro que se comporta como si existiera más materia de la que realmente hay debido a que, “la fuerza de gravedad de esos universos” vecinos, incide de manera real en este Universo nuestro, y, si es así, la tan cacareada “materia oscura” podría ser el mayor fraude de la cosmología moderna.

              A nuestro alrededor pasan muchas cosas a las que no prestamos atención

Inmersos en los problemas cotidianos prestamos poca atención a lo que pasa a nuestro alrededor, en la Naturaleza y, sólo cuando son fenómenos muy llamativos, inusuales, o, que nos ponen en peligro, ponemos nuestros cinco sentidos en el acontecimiento. Muchas más cosas habríamos evitado y habríamos descubierto si por una sola vez hubiésemos estado más atentos, en lugar de estar pendientes de nosotros mismos, lo hubiéramos hecho con respecto a la Naturaleza que, en definitiva, es la que nos enseña el camino a seguir.

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

No todo son cúmulo de galaxias, en realidad, el Universo tiene una baja densidad de materia.

Vemos así que la bajisima 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 T. de 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.

Con respecto a sus propios patrones, el universo es viejo. El tiempo de vida natural de un mundo gobernado por la gravedad, la relatividad y la mecánica cuántica es el fugaz breve tiempo de Planck. Parece que es mucho más viejo de lo que debería ser.

Pero, pese a la enorme edad del universo en “tics” del Tiempo de Planck,  hemos aprendido que casi todo este tiempo es necesario para producir estrellas y los elementos químicos que traen la vida.

 

 

¿Por qué nuestro universo no es mucho más viejo de lo que parece ser? Es fácil entender por qué el universo no es mucho más joven. Las estrellas tardan mucho tiempo en formarse y producir elementos más pesados que son las que requiere la complejidad biológica. Pero los universos viejos también tienen sus problemas. Conforme para el tiempo en el universo el proceso de formación de estrellas se frena. Todo el gas y el polvo cósmico que constituyen las materias primas de las estrellas habrían sido procesados por las estrellas y lanzados al espacio intergaláctico donde no pueden enfriarse y fundirse en nuevas estrellas.

 

 

 

 

Un cielo negro y pocas estrellas en unas regiones y, en otras, cielo azul abarrotado de estrellas

 

Pocas estrellas hacen que, a su vez, también sean pocos los sistemas solares y los planetas. Los planetas que se forman son menos activos que los que se formaron antes, la entropía va debilitando la energía del sistema para realizar trabajo. La producción de elementos radiactivos en las estrellas disminuirá, y los que se formen tendrán semividas más largas. Los nuevos planetas serán menos activos geológicamente y carecerán de muchos de los movimientos internos que impulsan el vulcanismo, la deriva continental y la elevación de las montañas en el planeta. Si esto también hace menos probable la presencia de un campo magnético en un planeta, entonces será muy poco probable que la vida evolucione hasta formas complejas.

Las estrellas típicas como el Sol, emiten desde su superficie un viento de partículas cargadas eléctricamente que barre las atmósferas de los planetas en órbitas a su alrededor y, a menos que el viento pueda ser desviado por un campo magnético, los posibles habitantes de ese planeta lo podrían tener complicado soportando tal lluvia de radiactividad. En nuestro sistema solar el campo magnético de la Tierra ha protegido su atmósfera del viento solar, pero Marte, que no está protegido por ningún campo magnético, perdió su atmósfera hace tiempo.

Mundos similares a la Tierra, calentados por su estrella, situados a la distancia adecuada, con atmósfera y oceános, recibiendo la precisa radiación…, con el agua líquida presente en arroyos y manatiales ¿Por qué no tendrían vida?

La vida (creo), estará presente en muchos mundos que, al igual que la Tierra, ofrece las condiciones adecuadas. recientemente se ha descubierto un planeta rocoso a 14 años luz de nuestro Sistema Solar. ¿Qué habrá allí?

Probablemente no es fácil mantener una larga vida en un planeta del Sistema solar. Poco a poco hemos llegado a apreciar cuán precaria es. Dejando a un lado los intentos que siguen realizando los seres vivos de extinguirse a sí mismos, agotar los recursos naturales, propagar infecciones letales y venenos mortales y emponzoñar la atmósfera, también existen serias amenazas exteriores.

Los movimientos de cometas y asteroides, a pesar de tener la defensa de Júpiter, son una seria y cierta amenaza para el desarrollo y persistencia de vida inteligente en las primeras etapas. Los impactos no han sido infrecuentes en el pasado lejano de la Tierra, habiendo tenido efectos catastróficos.  Somos afortunados al tener la protección de la Luna y de la enorme masa de Júpiter que atrae hacia sí los cuerpos que llegan desde el exterior desviándolos de su probable trayectoria hacia nuestro planeta.

La caída en el planeta de uno de estos enormes pedruscos podría producir extinciones globales y retrasar en millones de años la evolución que tantos miles de millones de años le costó al Universo para poder plasmarla en una realidad que llamamos vida.

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, tales como el hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, carbono, etc.

Parece que la similitud en los “tiempos” no es una simple coincidencia.  El argumento, en su forma 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 t(bio) y t(estrella) que son aproximadamente iguales; el t(bio) – tiempo biológico para la aparición de la vida – algo más extenso.

          Una atmósfera planetaria adecuada dará la opción de que evolucione la vida y se creen sociedades

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 para la absorción de agua.

Este simple modelo 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 para 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 forma como objeto principal.

A muchos les cuesta trabajo 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.

“Las historias de ciencia ficción en las cuales se sugiere la existencia de seres vivos construidos de silicio en vez de carbono han proliferado desde hace varias décadas, por ejemplo, en los argumentos de muchas películas y series de TV. La idea no es nueva, pues esta se originó en 1891 (¡!), cuando Julio Sheiner escribió sobre la posibilidad de vida extraterrestre fundada en el Silicio.”

 

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 condiciones 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.

emilio silvera

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« ¡Qué cosas! ¿Sabremos alguna vez?

Lo que pasó siempre deja rastros que nos cuentan la historia

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Radiogalaxia 3C 75 en longitud de onda visible y radiofrecuencia.

En el Universo existen objetos exóticos, de extraños comportamientos y que generan inmensas energías. Por ejemplo, una radiogalaxia es un emisor inusualmente intenso de ondas de radio. La emisión de una radiogalaxias puede ser de hasta 1038 vatios, un millón de veces mayor que la de una galaxia normal como la nuestra. La radiogalaxia tienen un núcleo de radio compacto coincidente con el núcleo de la galaxia visible, un par de chorros que emergen del núcleo en direcciones opuestas, u un par de lóbulos lejos de los confines visibles de la galaxia. La galaxia resulta ser casi siempre una gigante elíptica, que pudiera ser el resultado de la colisión o la fusión de dos o más galaxias más pequeñas.

                                               Chorros de plasma de la radiogalaxia Hércules A

La fuente de la energía de la radiogalaxia se sospecha que es un agujero negro masivo situado en el núcleo galáctico desde donde emergen los chorros, enviando energía a los lóbulos. Algunas radiogalaxias notables son la que arriba podéis contemplar, 3C 75.

Una imagen en falso color captada en 20 cm por el VLA de la misma fuente de radio 3C 75. En rojo se muestran las regiones de emisión intensa de radio y en azul las regiones de emisión más débiles.

Ahí podeís contemplar la misma imagen pero más nítida de la potente fuente de radio 3C 75 en la que parece que dos agujeros negros gigantes están girando el uno alrededor del otro para potenciar la gigantesca fuente de radio. Rodeados por el gas que emite rayos X a varios millones de grados y expulsando chorros de partículas relativistas, esos agujeros negros supermasivos que parecen estar juntos, en realidad, están separados por 25.000 años-luz. La imagen captada por los ingenios de la NASA, está situada en el cúmulo de galaxias Abell 400, se encuentran a unos 300 millones de años-luz de distancia.

Los astrónomos dicen que estos dos agujeros negros supermasivos están irremediablemente ligados por la gravedad y forman un sistema binario. Estas fusiones cósmicas espectaculares son objetos, según se cree, de intensas fuentes de ondas gravitacionales. El gas caliente sale disparado en chorros que corren a 1200 kilómetros por segundo.

¿Hasta que punto son comunes los agujeros negros gigantes? Los datos acumulados gradualmente y tomados cada vez con tecnologías más avanzadas y fiables, sugieren que tales agujeros habitan no sólo en los núcleos de la mayoría de los cuásares y radiogalaxias, sino también en los núcleos de la mayoría de las galaxias normales (no radiogalaxias) y galaxias grandes tales como la Vía Láctea y Andrómeda, e incluso en los núcleos de algunas pequeñas galaxias tales como la compañera enana de Andromeda, M32. En las galaxias normales como las nombradas, el agujero negro (en contra de lo que creen muchos) no está rodeado por ningún disco de acreción, o solamente lo está por un tenue disco que derrama sólo cantidades modestas de energía.

Nuestro Centro Galáctico es un lugar de mucha agitación y, en presencia de un agujero negro gigante, la seguridad está ausente. Mejor nos quedamos por aquí, en Orión, la Nenulosa más bonita de la Galaxia, aposentados en el Brazo del mismo nombre para situar nuestro habitat en paz. Hay muchas evidencias de que, en el centro de nuestra Galaxia, procedentes de los mocimientos orbitales de nubes de gas próximas al núcleo galáctico y las observaciones infrarrojas de de dichas nubes, realizadas por Charles Townes y su equipo en la Universidad de California en Berkeley, muestran sin lugar a ninguna duda que están orbitándo en torno a un objeto con una masa alrededor de 3 millones de veces mayor que la del Sol, y las observaciones de radio revelan una fuente de radio muy peculiar en la posición de ese objeto central.

               Imagen compuesta del centro galáctico (por los satélites Hubble, Spitzer y Chandra).

El centro de la Vía Láctea es una región turbulenta y dinámica, con cúmulos estelares brillantes, nubes de gas caliente y campos magnéticos monstruosos. Todos ellos parecen centrados en torno a un objeto pequeño y denso conocido como Sagitario A* (Sgr A*). Las observaciones de estrellas en órbita alrededor de ese punto sugieren que es un agujero negro supermasivo. Hay poco gas entrando en espiral en Sagitario A*, quizás porque las explosiones de estrellas han expulsado la mayor parte del gas y el polvo del núcleo de la Vía Láctea. Aunque Sgr A*es, con mucho, el agujero negro supermasivo más cercano, sigue siendo relativamente difícil de estudiar, porque se halla detrás de muchas nubes espesas de polvo interestelar, que absorben la luz visible. Los astrónomos utilizan los rayos-X, ondas de radio y otras longitudes de onda para estudiar el núcleo de la Vía Láctea.

Inmensos chorros de radiación Gamma han sido descubiertos recientemente provenientes del Centro galáctico, que, como decimos más arriba, es un lugar de enorme turbulencias. Y, si todo eso es así (que lo es), nos podríamos plantear algunas preguntas: ¿Qué futuro nos espera? ¿Debemos preocuparnos de que el Agujero Negro Gigante que habita en el Centro de nuestra Galaxia engulla algún día la Tierra?

Bueno, no es difícil realizar algunos cálculos para saberlo. El agujero negro central de nuestra Galaxia (si es que finalmente existe y las observaciones realizadas por los astrónomos expertos coinciden con sus estimaciones) tiene una masa de alrededor 3 millones de veces la masa del Sol, y por lo tanto tiene una circunferencia de alrededor de 50 millones de kilómetros, o 200 segundos-luz, aproximadamente una décima parte de la circunferencia de la órbita de la Tierra en torno al Sol. Esto es algo minúsculo comparado con el tamaño de la propia Galaxia.

Nuestra Tierra, junto con el Sol y el conjunto de los demás planetas del Sistema planetario en el que estamos ubicados, está orbitándo en torno al Centro de la Galaxia en una órbita con una circunferencia de 200.000 años-luz, alrededor de 30.000 millones de veces mayor que la circunferencia del agujero. Si el agujero llegara a engullir finalmente la mayor parte de la masa de la Galaxia, su circunferencia se expandiría sólo en aproximadamente 1 año-luz, todavía 200.000 veces más pequeño que la circunferencia de nuestra órbita.

                                                          Nuestro Centro Galáctico, ese lugar misterioso.

Por supuesto, en los aproximadamente 10¹⁸ años (100 millones de veces la edad actual del Universo) que serían necesarios para que nuestro agujero negro central se tragase una gran fracción de la masa de nuestra Galaxia, la órbita de la Tierra y el Sol habría cambiado de forma substancial. No es posible predecir los detalles de dichos cambios, puesto que no conocemos suficientemente bien las posiciones y movimientos de todas las demás estrellas que pueden encontrar el Sol y la Tierra durante 10¹⁸ años.

   De lo que no tenemos duda alguna es de la irremisible fusión de Andrómeda y la Vía Láctea en el futuro

Por lo tanto, no podemos predecir si la Tierra y el Sol se desviarían finalmente hacia el interior del Agujero Negro central de la Galaxia o si serán expulsados de la Galaxia. Sin embargo, podemos estar seguros de que, si la Tierra fuese finalmente engullida, su muerte está aproximadamente 10¹⁸ años en el futuro, tan lejanas que otras muchas catástrofes acabarán probablemente con la Tierra y la Humanidad mucho antes.

Sí, uno de esos probables sucesos ha sido estudiado y un grupo de investigadores de la NASA acaba de calcular cómo se producirá exactamente la titánica colisión entre la Vía Láctea, nuestra galaxia, y su vecina más cercana, Andrómeda. El acontecimiento, que tendrá lugar dentro de 4.000 millones de años, cambiará para siempre el aspecto del cielo y, de paso, la historia de nuestro Sol y su sistema de planetas. Estas conclusiones se publicaron en tres estudios diferentes en Astrophysical Journal.

Un repentino destello de luz emitido por la gigante roja a principios de 2002 ilumina progresivamente las capas de polvo que rodea a la estrella que se prepara para convertirse en una unana blanca, mientras a su alrededor, se va formando una Nebulosa planetaria.

El Sol, agotado su combustible nuclear de fusión, se convertirá en una gigante roja y a medida que crece, traspasará las órbitas de Mercurio y Venus que serán engullidos, y, quedará muy cerca de la Tierra que, por el efecto del aumento de la temperatura, verá evaporado sus mares y océanos… ¡La Vida desaparecerá de nuestro planeta! Si aún andamos por aquí para entonces, esperemos que, los avances conquistados, nos hayan permitido emigrar a otros mundos.

Ese es el otro acontecimiento que está situado también, antes en el calendario del futuro. Cuando el Sol alcance el penúltimo momento de su vida, crecerá hasta la órbita actual de la Tierra. Incinerará Mercurio y Venus. La Tierra escapará a este infortunio porque, al haber expelido el Sol parte de su masa, su fuerza de gravedad se habrá debilitado y nuestro planeta se habrá trasladado a una nueva órbita, mayor que la actual. El Sol, de color ocre-rojizo, llenará el cielo del mediodía. Mientras uno de los bordes se pone por el oeste, el otro empezará a salir por el este. Aunque bastante más frío que hoy (unos 2000 kelvin frente a 5800 kelvin), el Sol cocerá la superficie del planeta. La Tierra será entonces testigo desde dentro de la formación de una nebulosa planetaria. El Sol expulsará sus capas más exteriores-una versión extrema del viento solar actual-. Con el tiempo, la gigante roja irá perdiendo capas, hasta que no quede de ellas más que el núcleo: se habrá convertido en una enana blanca. Alumbrados por esa incandescente mota azul en el cielo, los objetos de la Tierra proyectarán sombras muy perfiladas, negras como el azabache; la salida y la puesta del Sol no llevarán más de un abrir y cerrar de ojos. La piedra expuesta a la iluminación se convertirá en un plasma porque la radiación ultravioleta de la enana blanca destrozará cualquier enlace molecular. La superficie se cubrirá con una niebla iridiscente que no dejará de ascender y arremolinarse. A medida que la enana vaya radiando su energía, se irá enfriando y debilitando hasta convertirse en ceniza fría y oscura. Nuestro mundo terminará primero como fuego y después como hielo. “

 Una Nebulosa planetaria con una estrella enana blanca en el centro, ese será el destino final del Sol. La estrella original se contraerá más y más debido a la gravedad que genera su propia masa, y, finalmente, se quedará convertida en una estrella enana blanca que radiará de manera violenta ionizando el material circundante. De ahí los colores que podemos contemplar y que denotan los elementos de los que están formados la Nebulosa.

Si ésta fuera la Nebulosa planetaria formada por el Sol en su final, ese puntido blanco central es todo lo que quedaría de él, una enana blanca, rodeada del gas que forma la Nebulosa Planetaria que, con el paso de los años se irá diluyendo hasta desaparecer totalmente dejando desnudo y frío el cadáver estelar que un día fue nuestro luminoso Sol.

Nuestro planeta, primero calcinado por el suceso, vería como los lagos, los ríos, los mares y océanos de la Tierra se evaporarían y la vida tal como la conocemos, desaparecía, Más tarde, llegqaría la congelación y el frío que la falta del calor del Sol, produciría en el planeta Tierra. Y, nosotros, si para esos momentos futuros estamos aún aquí, ya habremos aprendido a conocer mejor la naturaleza y podemos haber encontrado la manera de escapar a tan terribles finales: Primero la colisión y fusión con andrómeda y, por su fuera poco, el Sol se nos convierte en una Gigante Roja primero y en una enana blanca desopués.

Si queremos escapar de todos estos (y otros que vendrán y que ahora no conocemos) sucesos, como nos dejó dicho Hilbert, “¡Debemos saber, sabremos!”.

emilio silvera

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