Mar
15
¡Cuántas maravillas! Y, nuestra Mente, entre ellas
por Emilio Silvera ~ Clasificado en El Universo misterioso ~ Comments (1)
¿Onda o partícula? ¡Ambas a la vez! ¿Cómo es eso?
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No sería descabellado decir que las simetrías que vemos a nuestro alrededor, desde un arco iris a las flores y a los cristales, pueden considerarse en última instancia como manifestaciones de fragmentos de la teoría decadimensional original. Riemann y Einstein habían confiado en llegar a una comprensión geométrica de por qué las fuerzas pueden determinar el movimiento y la naturaleza de la materia. Por ejemplo, la fuerza de Gravedad generada por la presencia de la materia, determina la geometría del espacio-tiempo.
Dado el enorme poder de sus simetrías, no es sorprendente que la teoría de supercuerdas sea radicalmente diferente de cualquier otro de física. De hecho, fue descubierta casi por casualidad. Muchos físicos han comentado que si este accidente fortuito no hubiese ocurrido, entonces la teoría no se hubiese descubierto hasta bien entrado el siglo XXI. Esto es así porque supone una neta desviación de todas las ideas ensayadas en este siglo. No es una extensión natural de tendencias y teorías populares en este siglo que ha pasado; permanece aparte.
Por el contrario, la teoría de la relatividad general de Einstein tuvo una evolución normal y lógica. En primer lugar, su autor, postula el principio de equivalencia. Luego reformuló principio físico en las matemáticas de una teoría de campos de la gravitación basada en los campos de Faraday y en el tensor métrico de Riemann. Más tarde llegaron las “soluciones clásicas”, tales el agujero negro y el Big Bang. Finalmente, la última etapa es el intento actual de formular una teoría cuántica de la gravedad. Por lo tanto, la relatividad general siguió una progresión lógica, un principio físico a una teoría cuántica.
Geometría → teoría de campos → teoría clásica → teoría cuántica.
Contrariamente, la teoría de supercuerdas ha estado evolucionando hacia atrás su descubrimiento accidental en 1.968. Esta es la razón de que nos parezca extraña y poco familiar, estamos aún buscando un principio físico subyacente, la contrapartida del principio de equivalencia de Einstein.
La teoría nació casi por casualidad en 1.968 cuando dos jóvenes físicos teóricos, Gabriel Veneziano y Mahiko Suzuki, estaban hojeando independientemente libros de matemáticas. Figúrense ustedes que estaban buscando funciones matemáticas que describieran las interacciones de partículas fuertemente interactivas. Mientras estudiaban en el CERN, el Centro Europeo de Física Teórica en Ginebra, Suiza, tropezaron independientemente con la función beta de Euler, una función matemática desarrollada en el S. XIX por el matemático Leonhard Euler. Se quedaron sorprendidos al que la función beta de Euler ajustaba casi todas las propiedades requeridas para describir interacciones fuertes de partículas elementales.
Función beta. Representación de la función valores reales positivos de x e y.
Según he leído, durante un almuerzo en el Lawrence Berkeley Laboratory en California, con una espectacular vista del Sol brillando sobre el puerto de San Francisco, Suzuki le explicó a Michio Kaku mientras almorzaban la excitación de , prácticamente por casualidad, un resultado parcialmente importante. No se suponía que la física se pudiera hacer de ese modo casual.
Tras el descubrimiento, Suzuki, muy excitado, mostró el hallazgo a un físico veterano del CERN. Tras oír a Suzuki, el físico veterano no se impresionó. De hecho le dijo a Suzuki que otro físico joven (Veneziano) había descubierto la misma función unas semanas antes. Disuadió a Suzuki de publicar su resultado. Hoy, esta función beta se conoce con el de modelo Veneziano, que ha inspirado miles de artículos de investigación iniciando una importante escuela de física y actualmente pretende unificar todas las leyes de la física.
Gabriele Veneziano es un físico italiano Mahiko Suzuki
En 1.970, el Modelo de Veneziano-Suzuki (que contenía un misterio), fue parcialmente explicado cuando Yoichiro Nambu, de la Universidad de Chicago, y Tetsuo Goto, de la Nihon University, descubrieron que una cuerda vibrante yace detrás de sus maravillosas propiedades. Así que, como la teoría de cuerdas fue descubierta atrás y por casualidad, los físicos aún no conocen el principio físico que subyace en la teoría de cuerdas vibrantes y sus maravillosas propiedades. El último paso en la evolución de la teoría de cuerdas (y el primer paso en la evolución de la relatividad general) aún está pendiente de que alguien sea capaz de darlo.
Así, Witten dice:
“Los seres humanos en el planeta tierra nunca dispusieron del marco conceptual que les llevara a concebir la teoría de supercuerdas de manera intencionada, surgió por razones del azar, por un feliz accidente. Por sus propios méritos, los físicos c del siglo XX no deberían haber tenido el privilegio de estudiar esta teoría muy avanzada a su tiempo y a su conocimiento. No tenían (ni tenemos mismo) los conocimientos y los prerrequisitos necesarios para desarrollar dicha teoría, no tenemos los conceptos correctos y necesarios.”
Actualmente, como ha quedado dicho en este mismo , Edwar Witten es el físico teórico que, al frente de un equipo de físicos de Princeton, lleva la bandera de la teoría de supercuerdas con aportaciones muy importantes en el desarrollo de la misma. De todas las maneras, aunque los resultados y avances son prometedores, el camino por andar es largo y la teoría de supercuerdas en su conjunto es un edificio con muchas puertas cerradas de las que no tenemos las llaves acceder a su interior y mirar lo que allí nos aguarda.
Ni con colección de llaves podremos abrir la puerta que nos lleve a la Teoría cuántica de la gravedad que, según dicen, subyace en la Teoría M, la más moderna versión de la cuerdas expuesta por E. Witten y que, según contaron los que estuvieron presentes en su presentación, Witten les introdujo en un “universo” fascinante de inmensa belleza que, sin embargo, no puede ser verificado por el experimento.
El problema está en que nadie es lo suficientemente inteligente para resolver la teoría de campos de cuerdas o cualquier otro enfoque no perturbativo de teoría. Se requieren técnicas que están actualmente más allá de nuestras capacidades. Para encontrar la solución deben ser empleadas técnicas no perturbativas, que son terriblemente difíciles. Puesto que el 99 por ciento de lo que conocemos sobre física de altas energías se basa en la teoría de perturbaciones, esto significa que estamos totalmente perdidos a la hora de encontrar la verdadera solución de la teoría.
¿Por qué diez dimensiones?
Uno de los secretos más profundos de la teoría de cuerdas, que aún no es bien comprendido, es por qué está definida sólo en diez, once y veintiséis dimensiones. Si calculamos cómo se rompen y se vuelven a juntar las cuerdas en el espacio N-dimensional, constantemente descubrimos que pululan términos absurdos que destruyen las maravillosas propiedades de la teoría. Afortunadamente, estos términos indeseados aparecen multiplicados por (N-10). Por consiguiente, para hacer que desaparezcan estas anomalías, no tenemos otra elección cuántica que fijar N = 10. La teoría de cuerdas, de hecho, es la única teoría cuántica conocida que exige completamente que la dimensión del espacio-tiempo esté fijada en un único, el diez.
La bella Teoría de las funciones Modulares de Ramanujan
Por desgracia, los teóricos de cuerdas están, por el momento, completamente perdidos explicar por qué se discriminan las diez dimensiones. La respuesta está en las profundidades de las matemáticas, en un área denominada funciones modulares.
Al manipular los diagramas de lazos1 de Kikkawa, Sakita y Virasoro creados por cuerdas en interacción, allí están esas extrañas funciones modulares en las que el 10 aparecen en los lugares más extraños. Estas funciones modulares son tan misteriosas como el hombre que las investigó, el místico del este. Quizá si entendiéramos mejor el trabajo de este genio indio, comprenderíamos por qué vivimos en nuestro universo actual.
Como nunca nadie ha visto las “cuerdas” cada cual la imagina a su manera
Cuando nos asomamos a la Teoría de cuerdas, entramos en un “mundo” lleno de sombras en los que podemos ver brillar, a lo lejos, un resplandor cegador. Todos los físicos coinciden en el hecho de que es una teoría muy prometedora y de la que parece se podrán obtener buenos rendimientos en el futuro pero, de , es imposible verificarla.
Una serie particularmente importante ya que ha sido usada para obtener dos mil millones de cifras del número pi
El misterio de las funciones modulares podría ser explicado por quien ya no existe, Srinivasa Ramanujan, el hombre más extraño del mundo de los matemáticos. Igual que Riemann, murió antes de cumplir cuarenta años, y Riemann antes que él, trabajó en total aislamiento en su universo particular de números y fue capaz de reinventar por sí mismo lo más valioso de cien años de matemáticas occidentales que, al estar aislado del mundo en las corrientes principales de los matemáticos, le eran totalmente desconocidos, así que los buscó sin conocerlos. Perdió muchos años de su vida en redescubrir matemáticas conocidas.
Dispersas oscuras ecuaciones en sus cuadernos están estas funciones modulares, que figuran entre las más extrañas jamás encontradas en matemáticas. Ellas reaparecen en las ramas más distantes e inconexas de las matemáticas. Una función que aparece una y otra vez en la teoría de las funciones modulares se denomina (como ya he dicho otras veces) hoy día “función de Ramanujan” en su honor. extraña función contiene un término elevado a la potencia veinticuatro.
La magia esconde una realidad
El 24 aparece repetidamente en la obra de Ramanujan. Este es un ejemplo de lo que las matemáticas llaman números mágicos, que aparecen continuamente donde menos se esperan por razones que nadie entiende. Milagrosamente, la función de Ramanujan aparece también en la teoría de cuerdas. El número 24 que aparece en la función de Ramanujan es también el origen de las cancelaciones milagrosas que se dan en la teoría de cuerdas. En la teoría de cuerdas, cada uno de los veinticuatro modos de la función de Ramanujan corresponde a una vibración física de la cuerda. Cuando quiera que la cuerda ejecuta sus movimientos complejos en el espacio-tiempo dividiéndose y recombinándose, deben satisfacerse un gran número de identidades matemáticas altamente perfeccionadas. Estas son precisamente las entidades matemáticas descubiertas por Ramanujan. Puesto que los físicos añaden dos dimensiones más cuando cuentan el número total de vibraciones que aparecen en una teoría relativista, ello significa que el espacio-tiempo debe tener 24 + 2 = 26 dimensiones espacio-temporales.
comprender este misterioso factor de dos (que añaden los físicos), consideramos un rayo de luz que tiene dos modos físicos de vibración. La luz polarizada puede vibrar, por ejemplo, o bien horizontal o bien verticalmente. Sin embargo, un campo de Maxwell relativista Aµ cuatro componentes, donde µ = 1, 2, 3, 4. Se nos permite sustraer dos de estas cuatro componentes utilizando la simetría gauge de las ecuaciones de Maxwell. Puesto que 4 – 2 = 2, los cuatro campos de Maxwell originales se han reducido a dos. Análogamente, una cuerda relativista vibra en 26 dimensiones. Sin embargo, dos de estos modos vibracionales pueden ser eliminados rompemos la simetría de la cuerda, quedándonos con 24 modos vibracionales que son las que aparecen en la función de Ramanujan.
“En matemática, la función theta de Ramanujan generaliza la forma de las funciones theta de Jacobi, a la vez que conserva sus propiedades generales. En particular, el producto triple de Jacobi se puede escribir elegantemente en términos de la función theta de Ramanujan. La función toma nombre de Srinivasa Ramanujan, y fue su última gran contribución a las matemáticas.”
Como un revoltijo de hilos entrecruzados que son difíciles de seguir, así son las matemáticas de la teoría de cuerdas
Cuando se generaliza la función de Ramanujan, el 24 queda reemplazado por el 8. Por lo tanto, el número crítico para la supercuerda es 8+2=10. Este es el origen de la décima dimensión que exige la teoría. La cuerda vibra en diez dimensiones porque requiere estas funciones de Ramanujan generalizadas para permanecer auto consistente. Dicho de otra manera, los físicos no tienen la menor idea de por qué 10 y 26 dimensiones se seleccionan como dimensión de la cuerda. Es como si hubiera algún tipo de numerología profunda que se manifestara en estas funciones que nadie comprende. Son precisamente estos números mágicos que aparecen en las funciones modulares elípticas los que determinan que la dimensión del espacio-tiempo sea diez.
En el análisis final, el origen de la teoría decadimensional es tan misterioso como el propio Ramanujan. Si alguien preguntara a cualquier físico del mundo por qué la naturaleza debería existir en diez dimensiones, estaría obligado a responder “no lo sé”. Se sabe en términos difusos, por qué debe seleccionarse alguna dimensión del espacio tiempo (de lo contrario la cuerda no puede vibrar de una cuánticamente autoconsistente), pero no sabemos por qué se seleccionan estos números concretos.
Godfrey Harold Hardy
G. H. Hardy, el mentor de Ramanujan, trató de estimar la capacidad matemática que poseía Ramanujan. Concedió a David Hilbert, universalmente conocido y reconocido uno de los mayores matemáticos occidentales del siglo XIX, una puntuación de 80. A Ramanujan le asignó una puntuación de 100. Así mismo, Hardy se concedió un 25.
Por desgracia, ni Hardy ni Ramanujan parecían interesados en la psicología a los procesos de pensamiento mediante los cuales Ramanujan descubría estos increíbles teoremas, especialmente cuando diluvio material brotaba de sus sueños con semejante frecuencia. Hardy señaló:
“Parecía ridículo importunarle sobre como había descubierto o ese teorema conocido, cuando él me estaba mostrando media docena cada día, de nuevos teoremas”.
Ramanujan
Hardy recordaba vivamente:
-”Recuerdo una vez que fui a visitarle cuando estaba enfermo en Putney. Yo había tomado el taxi 1.729, y comenté que el numero me parecía bastante feo, y que esperaba que no fuese mal presagio.”
– No. -Replicó Ramanujan postrado en su cama-. Es un número muy interesante; es el número más pequeño expresable una suma de dos cubos en dos formas diferentes.
(Es la suma de 1 x 1 x 1 y 12 x 12 x 12, y la suma de 9 x 9 x 9 y 10 x 10 x 10).
Era capaz de recitar en el acto teoremas complejos de aritmética cuya demostración requeriría un ordenador moderno.
En 1.919 volvió a casa, en la India, donde un año más tarde murió enfermo.
El legado de Ramanujan es su obra, que consta de 4.000 fórmulas en cuatrocientas páginas que llenan tres volúmenes de notas, todas densamente llenas de teoremas de increíble fuerza pero sin ningún comentario o, lo que es más frustrante, sin ninguna demostración. En 1.976, sin embargo, se hizo un nuevo descubrimiento. Ciento treinta páginas de borradores, que contenían los resultados del último año de su vida, fueron descubiertas por casualidad en una caja en el Trinity Collage. Esto se conoce ahora con el de “Cuaderno Perdido” de Ramanujan.
Comentando cuaderno perdido, el matemático Richard Askey dice:
“El de este año, mientras se estaba muriendo, era el equivalente a una vida entera de un matemático muy grande”. Lo que él consiguió era increíble. Los matemáticos Jonathan Borwien y Meter Borwein, en relación a la dificultad y la ardua tarea de descifrar los cuadernos perdidos, dijeron: “Que nosotros sepamos nunca se ha intentado una redacción matemática de este alcance o dificultad”.
Una maravillosa y «sencilla» identidad de Ramanujan
Por mi parte creo que, Ramanujan, fue un genio matemático muy adelantado a su tiempo y que pasaran algunos años que podamos descifrar al cien por ciento sus trabajos, especialmente, sus funciones modulares que guardan el secreto de la teoría más avanzada de la física moderna, la única capaz de unir la mecánica quántica y la Gravedad.
Fórmula de Ramanujanpara determinar los decimales de pi
Las matemáticas de Ramanujan son como una sinfonía, la progresión de sus ecuaciones era algo nunca vísto, él trabajaba otro nivel, los números se combinaban y fluían de su cabeza a velocidad de vértigo y con precisión nunca antes conseguida por nadie. Tenía tal intuición de las cosas que éstas simplemente fluían de su cerebro. Quizá no los veía de una manera que sea traducible y el único lenguaje eran los números.
Como saben los físicos, los “accidentes” no aparecen sin ninguna razón. Cuando están realizando un cálculo largo y difícil, y entonces resulta de repente que miles de términos indeseados suman milagrosamente cero, los físicos saben que esto no sucede sin una razón más profunda subyacente. Hoy, los físicos conocen que estos “accidentes” son una indicación de que hay una simetría en juego. Para las cuerdas, la simetría se denomina simetría conforme, la simetría de estirar y deformar la hoja del Universo de la cuerda.
Nuestro mundo asimétrico hermosas simetrías
Aquí es precisamente donde entra el trabajo de Ramanujan. Para proteger la simetría conforme original contra su destrucción por la teoría cuántica, deben ser milagrosamente satisfechas cierto de identidades matemáticas que, son precisamente las identidades de la función modular de Ramanujan. ¡Increíble! Pero, cierto.
Aunque el perfeccionamiento matemático introducido por la teoría de cuerdas ha alcanzado alturas de vértigo y ha sorprendido a los matemáticos, los críticos de la teoría aún la señalan su punto más débil. Cualquier teoría, afirman, debe ser verificable. Puesto que ninguna teoría definida a la energía de Planck de 1019 miles de millones de eV es verificable, ¡La teoría de cuerdas no es realmente una teoría!
El principal problema, es teórico más que experimental. Si fuéramos suficientemente inteligentes, podríamos resolver exactamente la teoría y encontrar la verdadera solución no perturbativa de la teoría. Sin embargo, esto no nos excusa de encontrar algún medio por el que verificar experimentalmente la teoría, debemos esperar señales de la décima dimensión.
Volviendo a Ramanujan…
Es innegable lo sorprendente de su historia, un muchacho pobre con escasa preparación y arraigado como pocos a sus creencias y tradiciones, es considerado como una de los mayores genios de las matemáticas del siglo XX. Su legado a la teoría de números, a la teoría de las funciones theta y a las series hipergeométricas, además de ser invaluable aún sigue estudiándose por muchos prominentes matemáticos de todo el mundo. Una de sus fórmulas más famosas es la que aparece más arriba en el lugar número 21 de las imágenes expuestas y utilizada para realizar aproximaciones del Pi con más de dos millones de cifras decimales. Otra de las sorprendentes fórmulas descubiertas por Ramanujan es un igualdad en que era “casi” un número entero (la diferencia era de milmillonésimas). De hecho, durante un tiempo se llegó a sospechar que el número era efectivamente entero. No lo es, pero este hallazgo sirvió de base la teoría de los “Cuasi enteros”. A veces nos tenemos que sorprender al comprobar hasta donde puede llegar la mente humana que, prácticamente de “la nada”, es capaz de sondear los misterios de la Naturaleza para dejarlos al descubierto ante nuestros asombros ojos que, se abren como platos ante tales maravillas.
Publica: emilio silvera
”Algunas personas buscan un significado a la vida a través del beneficio, a través de las relaciones personales, o a través de experiencias propias. Sin embargo, creo que el estar bendecido con el intelecto para adivinar los últimos secretos de la naturaleza da significado suficiente a la vida”.
Mar
14
Desde la Noche de los Tiempos… ¡Queremos conocer el Universao!
por Emilio Silvera ~ Clasificado en El Universo misterioso ~ Comments (0)
¡El Universo! Gracias a la Astronomía, la Astrofísica y otras disciplinas y estudios relacionados, estamos conociendo cada día lo que en realidad es nuestro Universo que, nos tiene deparadas muchas, muchas sorpresas y maravillas que ni podemos imaginar. ¡Son tantas las cosas que aún tenemos que aprender de éste Universo Inmenso!
El telescopio espacial James Webb podría haber encontrado por fin las primeras estrellas surgidas en el Universo
Las primeras estrellas aparecieron después de cientos de millones de años
El Telescopio James Webb capta una impresionante imagen de una estrella recién nacida que lanza chorros gigantes. Pie de foto, A la velocidad de la luz, tomaría aproximadamente 1,6 años recorrer la longitud de los chorros de HH212.4
Al principio, cuando el universo era simétrico, sólo existía una sola fuerza que unificaba a todas las que ahora conocemos, la gravedad, las fuerzas electromagnéticas y las nucleares débil y fuerte, todas emergían de aquel plasma opaco de alta energía que lo inundaba todo. Más tarde, cuando el universo comenzó a enfriarse, se hizo transparente y apareció la luz, las fuerzas se separaron en las cuatro conocidas, emergieron los primeros quarks para unirse y formar protones y neutrones, los primeros núcleos aparecieron para atraer a los electrones que formaron aquellos primeros átomos.
Los astrónomos del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, han capturado dos grupos completos de estrellas masivas que pueden estar en las primeras etapas de su fusión.
Los racimos se encuentran a 170.000 años luz de distancia de la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia satélite de nuestra Vía Láctea.
Si la Gravedad es repulsiva y la expansión se acelera, esto hará, mientras dure, que la expansión se acerque cada vez más a la divisoria crítica, es decir, el “omega negro” como lo llaman los astrónomos en relación a la cantidad de materia que hay en nuestro Universo y de la que depende si es un Universo plano, abierto o cerrado.
En esos modelos, la geometría espacial depende de la energía y el contenido de masa en todo el universo, y más precisamente, de su densidad promedio o “densidad crítica” definida por el parámetro “Ω” (Omega).
Con soluciones clave como las ecuaciones de Friedmann, que explican una homogénea expansión del espacio, se puede hacer el cálculo sobre la posible densidad del universo; el cual viene en tres formas posibles; abierto, cerrado o plano; y para ejemplificar estas formas podemos representarlas en una imagen de dos dimensiones y reflejar su efecto en un triángulo.
Ecuación de campo de Einstein de la Relatividad General. Las ecuaciones de Einstein tienen implicaciones sobre cómo la masa y la energía interactúan y afectan el espacio a su alrededor, lo que trajo preguntas interesantes. Si la masa y la energía pueden cambiar la forma del espacio (Esto debido a su efecto en el espacio-tiempo); entonces, a gran escala, ¿la totalidad de masa y energía en el universo influirán su forma?
Podemos concretar con de manera muy exacta y resultados muy fiables los últimos resultados de los datos enviados por WMAP. Estos resultados muestran un espectro de fluctuaciones gaussiano y (aproximadamente) invariante frente a la escala que coincide con las predicciones de los modelos inflacionarios más generales.
Hemos hecho el reparto sin saber, a ciencia cierta, si la materia y la energía oscura existen
El Universo estaría compuesto por un 4 por ciento de materia bariónica, un 23 por ciento de “materia oscura” y un 73 por ciento de energía oscura. Sólo falta por confirmar el “pequeño” detalle de que, la “materia oscura” existe realmente. (¿)
La expansión del Universo, su velocidad, no se corresponde con la cantidad de materia que vemos, y, un buen día, alguien tuvo la ocurrencia de idear esa “materia oscura” que no podemos ver y que es la causante de la aceleración del Universo, y, como no podía ser de otra maneta, todos los astrónomos y cosmólogos, que no podían contestar a la pregunta de por qué se aceleraba el Universo de esa manera, se agarraron a la “dichosa y salvadora” materia oscura que les solucionó el problema. ¡Por el momento!
Simulaciones por ordenador ha ido facilitando el conocimiento necesario para saber cuando y cómo nacieron aquellas primeras estrellas en nuestro joven Universo. Para que comenzaran a brillar aquellos primeros astros hicieron falta el paso de algunos millones de años.
Sobre unos doscientos millones de años más tarde, se formaron las primeras estrellas y galaxias. Con el paso del tiempo, las estrellas sintetizaron los elementos pesados de nuestros cuerpos, fabricados en supernovas que estallaron, incluso antes de que se formase el Sol. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que una supernova anónima explotó hace miles de millones de años y sembró la nube de gas que dio lugar a nuestro sistema solar, poniendo allí los materiales complejos y necesarios para que algunos miles de millones de años más tarde, tras la evolución, apareciéramos nosotros.
Cuando esas primeras estrellas agotaron el combustible nuclear de fusión, tras unos pocos millones de años, explosionaron y se convirtieron en enormes Agujeros Negros como en de la imagen de arriba que es uno de los agujeros negros más grandes y masivos descubierto en la Historia de la Astronomía por un equipo de Astrónomos que le han calculado una masa de 17.000 millones de soles, está ubicado en el corazón de una galaxia muy distante como indica una Nota de Le Monde que publicó la noticia.
Lo que hemos llegado a descubrir en nuestro Universo es mucho más de lo que podíamos imaginar. Las sorprendentes imágenes y los sucesos que la producen mediante complejos mecanismos que, tras muchas observaciones, simulaciones, Modelos y estudios hemos llegado a comprender, nos habla de un Universo dinámico y eternamente cambiante en el que, cualquier cosa que podamos imaginar… ¡Podría ser posible!
Emilio Silvera v.
Mar
8
¿La estructura del Universo? Ya la vamos conociendo
por Emilio Silvera ~ Clasificado en El Universo misterioso ~ Comments (5)
“Lo más evidente en este sentido es la falta de oxígeno, que es el componente más abundante en el cuerpo y también esencial para su existencia. Pero igual ocurre con el carbono, que moriríamos si desapareciera o un caso más peculiar aún, se trata del rarísimo elemento conocido como molibdeno, que es el encargado de producir ácido úrico, siendo ésta la única manera que tiene el cuerpo humano de destruir los materiales nitrogenados dañinos. Un tema similar lo encontramos en el vanadio, del que tan solo tenemos una décima de gramo pero aun así lo necesitamos para subsistir.”
“Casi el 99% de la masa del cuerpo humano está formada por seis elementos: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio y fósforo. Solo alrededor del 0,85% está compuesto por otros cinco elementos: potasio, azufre, sodio, cloro y magnesio. Los 11 son necesarios para la vida.”
Somos “Polvo de Estrellas” allí se “fabricaron los materiales de los que estamos hechos
“¿Te suenan el disprosio, erbio, gadolinio, holmio o el lutecio? Pues de esos también tenemos en el cuerpo, aunque no generados por nosotros mismos, sino que entran a través de la comida, la bebida o el aire. Después hay elementos que están asociados a algún tipo de alimento en particular, como por ejemplo el litio, cuya presencia está asociada a las patatas, naranjas y lechugas.Y por último, vamos a hablar del cobalto, un metal muy usado en la industria química para producir desde imanes a cuchillas de afeitar y que se enlaza con el carbono para producir vitamina B12, esencial para nuestro organismo.Sinopsis luminosas que se producen en el envío de señales producidas por información que puede llegar del exterior, que tenga su origen en el estudio, que sea de la observación…“El cerebro es uno de los órganos más complejos del cuerpo humano. Forma parte del Sistema Nervioso Central (SNC), pesa poco más de un kilo y medio (representando apenas un 2% del peso corporal total) y recibe aproximadamente un 25% de la sangre total que bombea el motor de nuestro organismo, el corazón.Podríamos decir, sin temor a equivocarnos que, en el Cerebro, se fraguan las ideas y los pensamientos… ¡Ah! También los sentimientos. En realidad de él emerge eso que llamamos Alma,Mapa de conexions cerebrals / Human Connectome Project. P. Hagmann P et al.-PLoS Biol“El cerebro de los humanos modernos es el resultado de la evolución de un plan de construcción (Bauplan) que comienza a diseñarse hace 500 millones de años. Fue un proceso iniciado en los cordados basales (animales marinos que vivían inmersos en la arena) que dio origen al primer plan de construcción del sistema nervioso central; este se modificó progresivamente y fue compartido por todos los vertebrados. Detrás de este proceso están las redes génicas, actores clave para dar identidad a las distintas regiones del cerebro. Este escenario evolutivo proporciona la base para los estudios que tratan de entender lo que se «conserva» y lo que es «nuevo» entre distintos vertebrados, así como también de los mecanismos subyacentes implicados en este proceso. Este artículo explora el papel de los estudios genoarquitectónicos en esta aventura científica.”
Todos los vertebrados tienen un origen evolutivo común, es decir que tienen un ancestro común. La Evolución, el medio, las condiciones específicas de cada especie… Puso a cada cual en su siti
Moléculas orgánicas sorprendentemente complejas y esenciales para la Vida
Los astrónomos tienen localizadas un buen número de Nebulosas Moleculares gigantes. Sin Nubes masivas de Gas y Polvo interestelar compuestas fundamentalmente por moléculas.
Su diámetro típico es de más de 100 años luz t las masas varían entre unos pocos de cientos de miles hasta los diez millones de masas solares.
Las Nebulosas Moleculares Gigantes (NMGs) consisten generalmente en moléculas de Hidrógeno (H2, 73% en masa), átomos de Helio (He, 25%), partículas de polvo el 1%, Hidrógeno atómico (H I), menos del 1% y un rico cóctel de moléculas interestelares menos del 1%.
En la Nebulosa de Orión se han detectado varios sistemas planetarios en formación
Moléculas esenciales para la vida
Así, cuando en estas Nebulosas se forman nuevos sistemas planetarios, en esos nuevos mundos están presentes los ingredientes para la vida que, si cuentan con la química, la radiación, agua líquida, atmósfera, en ellos, como en la Tierra… ¡Surgirá la Vida!
Fuerzas y partículas
Bajo la “definición basada en Quarks y Leptones” , las partículas elementales y compuestas formadas de Quarks (en púrpura) y leptones (en verde) serían la materia; mientras los Bosones “izquierda” (en rojo) no serían materia. Sin embargo, la energía de interacción inherente a partículas compuestas (por ejemplo, Gluones, que implica a los protones y los neutrones) contribuye a la masa de la materia ordinaria.
Imagen en infrarrojo medio obtenida por la cámara FORCAST del observatorio SOFIA. La foto, del núcleo de la Vía Láctea, muestra al Anillo Circunnuclear de …
Imaginaos ahora este instante en que los
murmullos se arrastran discretamente y las
espesas tinieblas llenan el gran navío del
Universo.
Chakespeare en Emrique V (Acto IV, esc. 1)
Desconociendo de qué está hecha esa misteriosa e hipotética “materia oscura” la representan de mil formas y maneras. Aunque la realidad es que, si existe, parece que es invisible, que no emite radiación, que genera Gravedad, y, las partículas que las conforman… ¡tampoco las conocemos!
Hay que reconocer que tenemos moral
Pero sigamos con las palabras de Chakespeare
Nos dicen que todo el Universo está permeado por la “materia oscura” que no se puede ver
Esas palabras nos podría valer ahora a nosotros para extrapolarlas 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 monstruo 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 pesadillas de mundos inimaginables.
Nos hablan de materia fría y caliente, de agujeros negros, o, incluso de “cuerdas cósmicas” para que sean los representantes de la “materia oscura” que provoca el movimiento inusual en el alejamiento de las estrellas y galaxias.
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. ¿Dónde 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 embrtgo, la masa requerida no se observa ¿Dónde está?
Lo único seguro es que… ¡No sabemos lo que es! Y, en último caso… ¡Si es que es!
¿Cómo podríamos detectar la presencia de la Materia Oscura? ¿Cuál 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), estén 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 espontanea en nuestro universo a partir de una sustancia cósmica primera. ¿ Será esa sustancia cósmica o Ylem (como la llamaban los clásicos griegos), a la materia que estos llaman oscura?
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 de Wikipedia (Una espectacular colisión frontal entre dos galaxias vista desde el Hubble” href=”http://es.wikipedia.org/wiki/Telescopio_espacial_Hubble“>Telescopio 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 las 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. 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. Pero, con seguridad, nadie sabe como pudieron formarse las galaxias a pesar de la expansión de Hubble.
¿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.
Hablamos de energía y materia oscura como de algo familiar que está ahí… ¡Pero nadie la ha visto!
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 tratarse de alguna propiedad desconocida de la Fuerza de la Gravedad, o, ¿por qué no? podrían ser fluctuaciones del vacío que rasgan el espacio-tiempo 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 materia oscura por allá” y, la representamos de mil maneras distintas para poder convencer, a los escéptico.
“El Hubble Detecta los Grupos de Materia Oscura más Pequeños Jamás Conocidos. Utilizando el telescopio espacial Hubble de la NASA y una nueva técnica de observación, los astrónomos han descubierto que la materia oscura forma grupos mucho más pequeños que los conocidos previamente.”
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 tontería 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 galimatías 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 V.
Feb
8
El Universo y la Vida… ¡Nuestra imaginación!
por Emilio Silvera ~ Clasificado en El Universo misterioso ~ Comments (1)
¡Cosas curiosas!
Se recomienda que en el trato se utilicen las mejores palabras, pero que a la par se tomen todas las garantías de que se nos ha entendido bien.
En esta vida, todo es verdad y todo es mentira
Así lo afirma en su título una famosa comedia de Calderón. Y Campoamor, más de dos siglos después, lo recordaba en un popularísimo verso
Utilizando máquinas de inmensas energías nos adentramos en las entrañas de la materia y miramos lo que ahí pueda haber, queremos saber de qué están hechas las entrañas de todas las cosas, y, utilizamos enormes aceleradores de partículas y grandes telescopios que nos permiten llegar a lo más profundo de dos extremos: Al mundo de lo muy pequeño y a ese otro ámbito de lo inmensamente grande
Estamos tratando de recrear la creación
El Telescopio Espacial Fermi nos revelará donde están las fuentes de rayos Gamma
“Una inteligencia que conociese, en un momento determinado, todas las fuerzas que operan en la Naturaleza, así como las posiciones momentáneas de todas las cosas que constituyen el universo, sería capaz de condensar en una sola fórmula los movimientos de los cuerpos más grandes del mundo y los de los átomos más ligeros, siempre que su intelecto sea bastante poderoso para someter a análisis todos los datos; para él nada sería incierto, el pasado y el futuro estarían presentes ante sus ojos.”
Inmensas galaxias cuajadas de estrellas, nebulosas y mundos. Espacios interestelares en los que se producen transmutaciones de materia que realizan el asombroso “milagro” de convertir unas cosas en otras distintas. Un Caos que lleva hacia la normalidad. Estrellas que explosionan y riegan el espacio de gas y polvo constituyentes de materiales en el que se forjarán nuevas estrellas, nuevos mundos y nuevas formas de vida. Así es como ocurren las cosas en este universo nuestro que no hemos llegado a conocer. De hecho, ni sabemos a ciencia cierta si su “nacimiento” fue debido, realmente, al Big Bang.
No, no es un cuadro salido de la mano de un pintor, es un paisaje que ha fabricado la mano de la Naturaleza. El sitio está a menos de 25 Km de mi casa y, con frecuencia, me acerco a contemplarlo y maravillarme de lo mucho que se nos ofrece y que no siempre, sabemos apreciar. De estas pequeñas cosas está hecha la felicidad.
No pocas veces nos tenemos que maravillar ante las obras de la Naturaleza, en ocasiones, con pinceladas de las propias obras que nosotros mismos hemos sido capaces de crear. Así, no es extraño que algunos piensen que la Naturaleza nos creó para conseguir sus fines, que el universo nos trajo aquí para poder contemplarse así mismo.
Siempre hemos tratado de saber lo que el Universo es, lo que la Naturaleza esconde para conocer los mecanismos de que ésta se vale para poder hacer las maravillas que podemos contemplar tanto en la Tierra como en el Espacio Interestelar donde moran las galaxias. En nuestro mundo, los Valles, ríos y montañas, hermosos bosques de lujuriante belleza , océanos inmensos llenos de formas de vida y criaturas conscientes de todo eso que, aunque algunas veces temerosas ante tanto poder, no por ello dejan de querer saber el origen de todo.
Una brizna de materia en la inmensidad de la Galaxia, y, ni se nos ve en el contexto del Universo
Y somos tan osados que jugamos con fuerzas que, no siempre sabemos dominar
¿Es posible que nos creamos más de lo que somos y menos de lo que podemos llegar a ser? Queremos jugar con fuerzas que no hemos llegado a comprender y, desde las estrellas y las inmensas galaxias, hasta los mundos y las fuerzas que todo lo rigen en el Universo, hemos querido conocer para poder, con esos conocimientos, recrear la misma creación. En el LHC hemos buscado el origen de la materia y, ahora, de nuevo se pondrá en marcha con doble capacidad energética para hurgar en las entrañas del misterio que esconde la materia. Los científicos han dado ya el primer paso para la creación de la vida sintética, han sido capaces de crear un cromosoma completo a partir de una célula de levadura. El logro es considerado un gran hallazgo dentro de la biología sintética, que busca diseñar organismos desde sus principios más básicos.
¿Hasta dónde queremos llegar?
Sí, la Naturaleza es sabia y, a cada cosa, le tiene reservado su lugar y la hace como debe ser
A veces, viendo como se desarrollan las cosas y cómo se desenvuelven los hechos a medida que el Tiempo transcurre, no tenemos más remedio que pensar que parece como sí la Naturaleza supiera que estamos aquí y, desde luego, nos tiene impuesto límites que no podemos traspasar hasta que “ella” no considera que estamos preparado para ello. Un amigo asiduo a éste lugar nos decía que la Naturaleza nos preserva de nosotros mismos. Nosotros, los humanos, no conocemos ninguna regla que nos prohíba intentar todo aquello que podamos imaginar y, de esa manera, a veces, jugamos a ser dioses.
Lo cierto es que, los límites, los impone nuestra ignorancia y, a medida que vamos avanzando en el saber del mundo, de la Naturaleza y del Universo en fin, alcanzamos cotas de realización que años antes eran impensables. Tecnologías inimaginables que ya están con nosotros y nos posibilitan para realizar “milagros” en una gran variedad de campos del saber humano.
Desde la noche de los tiempos, cuando éramos seres sin conocimiento alguno y asustados mirábamos los truenos, o asombrados observamos las estrellas del cielo explicar todas aquellas maravillas que ahora nos son cotidianas como la noche y el día, las estaciones, las erupciones volcánicas y los terremotos, fenómenos naturales que tienen una sencilla explicación, desde entonces digo, el misterio ha caminado con nosotros y, nuestras débiles espaldas ha tenido que cargar con la pesada ignorancia que ha lastrado nuestro caminar hacia el futuro. Después de miles de años de mirar hacia el firmamento y hacernos múltiples preguntas, con la unión de muchas mentes, hemos podido llegar a un aceptable modelo de lo que puede ser el Universo, de las fuerzas que lo rigen, de cómo son los mundos y del por qué en algunos puede existir la vida y en otros no.
Nunca dejaremos de mirar hacia nuestros orígenes En las estrellas
Pero, ¿acaso no somos, nosotros mismos universo? Dicen que genio es aquel que puede plasmar en realidad sus pensamientos y, aunque nos queda mucho camino por recorrer, lo cierto es que, hasta el momento presente, mucho de eso se ha plasmado ya. Es decir, hemos sabido de qué están hechas las estrellas, conocemos la existencias de las grandes estructuras del Universo constituidas por cúmulos y supercúmulos de galaxias, sabemos de mundos en los que, con mucha probabilidad puedan existir criaturas diversas que, conscientes o no, piensen, como nosotros, en todos los secretos que el Universo esconde.
Las estrellas brillan en el cielo y tal hecho, hizo posible que nosotros estemos aquí descubriendo los enigmas del Universo, de los mecanismos que lo rigen, de la materia y de la energía que está presente y, ¿por qué no? de la vida inteligente que en él ha llegado a evolucionar. En las estrellas se crean los elementos esenciales para la vida. Esos elementos esenciales para la vida están elaborandose en los hornos nucleares de las estrellas. Allí, mediante transiciones de fases a muy altas temperaturas, se hace posible la fusión que se produce venciendo la barrera de Coulomb, y a partir del simple Hidrógeno, hacer aparecer materia más compleja que más tarde, mediante procesos físico-químicos-biológicos, hacen posible el surgir de lavida bajo ciertas circunstancias y condiciones especiales de planetas y de la estrellas que teniendo las condiciones similares al Sol y la Tierra, lo hace inevitable.
Sinceramente creo que, dentro de nosotros, están todas las respuestas a las preguntas que podamos plantear, toda vez que, como parte del Universo que somos, en nuestros genes, en lo más profundo de nuestras mentes están grabados todos los recuerdos y, siendo así, solo se trata de recordar para saber lo que pasó, para comprender los orígenes y, finalmente saber, el por qué estamos aquí y para qué. Nos hemos olvidado de que somos “polvo de estrellas”, los materiales que nos conforman se forjaron en los “hornos” nucleares de los astros que brillan en el firmamento lejano. A temperaturas de millones de grados se pudieron fusionar los elementos que hoy están en nosotros. Una estrella masiva explosionó como Supernova, hace miles de millones de años, hizo brillar el cielo con un resplandor cegador, una enorme región quedó sembrada de materiales en forma de Nebulosa que, con el paso de los eones, conformó un sistema planetario con un Sol central que le daba luz y calor a un pequeño planeta que, mucho después, llamaron Tierra. Los seres que allí surgieron y evolucionaron, eran el producto de grandes transiciones de fase y cambios que, desde el Cáos hizo todo el recorrido necesario hasta la creación de la Vida consciente.
Pero está claro, como digo, que todo el proceso estelar evolutivo inorgánico nos condujo desde el simple gas y polvo cósmico a la formación de estrellas y nebulosas solares y mundos, la Tierra primigenia en particular, en cuyo medio ígneo, procesos dinámicos dieron lugar a la formación de las estructuras y de los silicatos, desplegándose con ello una enorme diversidad de composiciones, formas y colores, asistiéndose, por primera vez en la historia de la materia, a unas manifestaciones que contrastan con las que hemos mencionado en relación al proceso de las estrellas.
El recorrido ha sido largo y, a veces, muy peligroso
Desde el punto de vista del orden es la primera vez que nos encontramos con objetos de tamaño comparables al nuestro, en los que la ordenación de sus constituyentes es el rasgo más característico. Partiendo de un Caos inicial se han ido acumulando los procesos necesarios para llegar a un orden que, es digno del asombro que nos producen los signos de vida que podemos contemplar por todas partes y, desde luego, tampoco podemos dejar de maravillarnos de que la Naturaleza, valiéndose de mil artimañas, haya podido conseguir la presencia de vida consciente en un mundo, y, muy probablemente, en muchos mundos de muchas galaxias en todo el Universo.
De esa manera, sin lugar a ninguna duda, podemos hablar de un Universo viviente en el que, la materia evoluciona hasta la vida y los pensamientos. En el que en un carrusel sin fin surgen nuevas estrellas y nuevos mundos en los que, como en la Tierra, pasando el tiempo, también surgirá la vida que, podrá ser… ¡de tántas maneras! Una galaxia como la Vía Láctea puede tener más de cien mil millones de estrellas, en el universo pueden estar presentes más de cien mil millones de galaxias, los mundos que existen en una sola galaxia son cientos de miles de millones y, sabiendo todo eso, ¿Cómo poder pensar que la vida sea única en la Tierra?
“La vida se abre paso… ¡imparable!” No me puedo resistir a reproducir aquellas frases de Darwin:
“…en alguna pequeña charca caliente, tendrían la oportunidad de hacer el trabajo y organizarse en sistemas vivos…” Eso comentaba Darwin sobre lo que podría ocurrir en la Naturaleza. Hemos podido constatar la persistencia con la que la vida, se abre paso en este mundo, la hemos podido hallar en lugares tan insólitos como fumarolas marinas a más de 100 ºC, o en aguas con una salinidad extrema, o, a varios kilómetros de profundidad bajo tierra, o, nutriendose de metales, o metanógenas y alófilas y tantas otras infinitesimales criaturas que nos han causado asombro y maravilla.
Si, amigos míos, en lo que a la vida se refiere, ésta se abre paso en los lugares más extremos e inesperados por muy malas condiciones que allí puedan estar presentes De la misma manera, podrían estar situadas en mundos lejanos que, con unas condiciones distintas a las de la Tierra, se puedan haber creado criaturas que ni nuestra desbordante imaginación pueda configurar en la mente.
Porque, ¿qué sabemos en realidad de lo que llamamos materia inerte? Lo único que sabemos de ella son los datos referidos a sus condiciones físicas de dureza, composición, etc.; en otros aspectos ni sabemos si pueden existir otras propiedades distintas a las meramente físicas. ¿No os hace pensar que nosotros estemos hechos, precisamente, de lo que llamamos materia inerte?
Pero el mundo inorgánico es sólo una parte del inmenso mundo molecular. El resto lo constituye el mundo orgánico, que es el de las moléculas que contienen carbono y otros átomos y del que quedan excluidos, por convenio y características especiales, los carbonatos, bicarbonatos y carburos metálicos, los cuales se incluyen en el mundo inorgánico.
Hasta que supimos que existían otros sistemas planetarios en nuestra Galaxia, ni siquiera se podía considerar esta posibilidad como una prueba de que la vida planetaria fuera algo común en la Vía Láctea. Pero se sabe que más de cien estrellas de nuestra zona de la galaxia tienen planetas que describen órbitas alrededor de ellas. Casi todos los planetas descubiertos hasta ahora son gigantes de gas, como Júpiter y Saturno (como era de esperar, los planetas grandes se descubrieron primero, por ser más fáciles de detectar que los planetas pequeños), sin embargo es difícil no conjeturar que, allí, junto a estos planetas, posiblemente estarán también sus hermanos planetarios más pequeños que, como la Tierra, pudieran tener condiciones para generar la vida en cualquiera de sus millones de formas.
Mundos existen cientos de miles de millones repartidos por las galaxias del Universo, y, en aquellos que por sus condiciones haya podido surgir la vida… ¿Cómo será? Sí, puede tener muchas formas y sus morfologías nos pueden asombrar pero,,, ¡creo que también, como la nuestra, estará basada en el Carbono!
Es cierto que en todo el Universo rigen las mismas leyes y están presentes las mismas constantes universales que, ni con el paso del tiempo pueden variar, así la luz siempre irá a 300.000 Km/s, la carga del electrón será siempre la misma como la masa del protón y, gracias a que eso es así, podemos estar nosotros aquí para contarlo. Sin embargo, el Universo, no es uniforme y en el inmenso espacio interestelar impera la diversidad. ¡Y pensar que toda esta grandeza comienza a partir de unas infinitesimales partíoculas que conforman el núcleo de los átomos!
La composición de los núcleos (lo que en química se llama análisis cualitativo) es extraordinariamente sencilla, ya que como es sabido, constan de neutrones y protones que se pueden considerar como unidades que dentro del núcleo mantienen su identidad. Tal simplicidad cualitativa recuerda, por ejemplo, el caso de las series orgánicas, siendo la de los hidrocarburos saturados la más conocida. Recordad que su fórmula general es CnH2n+2, lo que significa que una molécula de hidrocarburo contiene n átomos de carbono (símbolo C) y (2n+2) átomos de hidrógeno (símbolo H).
El número de protones y neutrones determina al elemento, desde el hidrógeno (el más simple), al uranio (el más complejo), siempre referido a elementos naturales que son 92; el resto son artificiales, los conocidos transuránicos en cuyo grupo están el einstenio o el plutonio, artificiales todos ellos.
Los núcleos, como sistemas dinámicos de nucleones, pertenecen obviamente a la microfísica y, por consiguiente, para su descripción es necesario acudir a la mecánica cuántica. La materia, en general, aunque presumimos de conocerla, en realidad, nos queda mucho por aprender de ella.
Existe una amplia variedad de densidades dentro del medio interestelar. En la modalidad más ligera, la materia que está entre las estrellas es tan escasa que sólo hay un átomo por cada mil centímetros cúbicos de espacio: en la modalidad más densa, las nubes que están a punto de producir nuevas estrellas y nuevos planetas contienen un millón de átomos por centímetro cúbico. Sin embargo, esto es algo muy diluido si se compara con el aire que respiramos, donde cada centímetro cúbico contiene más de diez trillones de moléculas, pero incluso una diferencia de mil millones de veces en densidad sigue siendo un contraste espectacular.
La cuestión es que, unos pocos investigadores destacaron allá por 1.990 en que todos estos aspectos -composición, temperatura y densidad- en el medio interestelar dista mucho de ser uniforme. Por decirlo de otra manera más firme, no está en equilibrio, y parece que lo que lo mantiene lejos del equilibrio son unos pocos de procesos asociados con la generación de las pautas espirales.
Aquí se crea entropía negativa. También nosotros, tenemos una manera de vencer a la inexorable Entropía que siempre acompaña al Tiempo, su transcurrir deja sentir sus efectos sobre las cosas que se hacen más viejas. Sin embargo, sabemos, como las galaxias, generar energía reproductora y, mientras que las galaxias crean estrellas nuevas y mundos, nosotros, recreamos la vida a partir de la unión entr hombre y mujer, y, de esa unión surgen otros seres que, perpetúan nuestra especie. Es la entropía negativa que lucha contra la extinción.
Esto significa que la Vía Láctea (como otras galaxias espirales) es una zona de reducción de la entropía. Es un sistema auto-organizador al que mantienen lejos del equilibrio, por una parte, un flujo de energía que atraviesa el sistema y, por otra, como ya se va viendo, la retroalimentación. En este sentido, nuestra Galaxia supera el test de Lovelock para la vida, y además prestigiosos astrofísicos han argumentado que las galaxias deben ser consideradas como sistemas vivos.
Sí, puede parecer que existen cosas muy grandes para nosotros pero…, ¡están hechas de las mismas cosas! Quarks y Leptones.
Puede que podamos ser más de lo que parece y que, seamos menos de lo que nosotros mismos nos podamos creer. No parece muy aconsejable que estemos situados en un plano de superioridad en el cual podamos mirarlo todo por encima del hombro. Precisamente por ser Naturaleza nosotros mismos, estamos supeditados a sus cambios y, por lo tanto, a merced de ellos.
El dilema está, como dijo aquel hombre sabio: “¡Somos parte del problema que tratamos de resolver!”
emilio silvera
Feb
8
¿Puede ser la materia inerte? ¡qué sabemos nosotros!
por Emilio Silvera ~ Clasificado en El Universo misterioso ~ Comments (0)
Es curioso ver como todo está conectado de una u otra manera. La evolución del Cosmos está directamente relacionada con la evolución de nuestras mentes. La materia, en realidad, es sólo una, todo está hecho de quarks y leptones, también nosotros la materia pensante.
Se dice que los seres vivos surgieron a partir de la materia inerte (¿inerte?), no creo que en realidad sea así, la materia, en cada momento, ocupa el lugar que le corresponde en el espacio-tiempo, lo orgánico y lo inorgánico, en realidad está conectado, la materia, creo, tiene memoria, y, el hecho de que nosotros, los seres humanos, tengamos un cerebro lleno de sensores eléctricos que, ayudado por los sentidos, por el entorno y por las experiencias vividas está aprendiendo y desarrollándose, evolucionando, es debido a que, la materia, en nosotros también ha evolucionado de manera diferente.
Un núcleo, un átomo, una célula, una sustancia, un cuerpo, no es más que el desmenuzar todo lo que compone el Universo, ¡materia! El núcleo del átomo está formado por dos tipos de partículas, los protones, que tienen carga eléctrica positiva, y los neutrones, que no tienen carga eléctrica. En un átomo neutro, que es su estado habitual, el número de electrones es igual al de protones, y como tienen carga eléctrica negativa se compensan.
Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas.
No importa lo grande que sea la galaxia, ella también está hecha de átomos de Quarks y Leptones
Una estrella, que también es materia, está formada por hidrógeno y helio sobre todo, y, las enormes temperaturas de millones de grados en su núcleo, hace que dicha materia simple esté en la forma que llamamos Plasma, un estado diferente al que normalmente vemos en nuestra vida cotidiana que es sólido, líquido o gaseoso. Pero además, hay otro estado de la materia del que no podemos decir nada, nuestra ignorancia nos ha llevado a denominarla “materia oscura”.
Continuemos con ese misterio que llamamos “mente”, allí está la denominada Conciencia que, al menos que yo sepa, ningún filósofo ha podido explicar lo que es. La conciencia, nos diferencia del resto de los animales, nosotros tenemos “conciencia” de SER, nos preguntamos cosas, queremos saber, tenemos una curiosidad innata que nos lleva a profundizar en las cosas, en la Naturaleza que nos rodea para entender el por qué estamos aquí y hacia donde nos encaminamos.
Pensando en el recorrido de nuestra especie, podemos ver que, en realidad, en el tiempo cósmico, hace “tres días” que estamos aquí contados por el Tic Tac del Universo, y, sin embargo, hemos conseguido muchas cosas: Las matemáticas, el Lenguaje, la Física, la Astronomía y tantas cosas más que, nos hacen pensar.
Los Dinosaurios reinaron en el Planeta Tierra durante 150 millones de años, desaparecieron hace ahora unos 65 millones de años. Nosotros estamos aquí, como verdaderos hombres y mujeres, desde hace 2 millones de años, y, sin embargo, nos creemos los reyes de la Creación, cuando en realidad, somos unos jóvenes engreídos y ególatras que creen saber más de lo que en realidad saben.
Cuando veo la importancia que se dan algunos, para mi interior pienso: como se puede ser tan banal, sin darse cuenta de lo poco que en realidad es y de lo frágil que es la vida, ¿cómo se puede perder el poco tiempo que estamos aquí de esa manera tan tonta?. Cualquiera de nosotros, en relación a la inmensidad del Universo, somos menos que un punto señalado con un lápiz en un folio en blanco.
El Sol, nuestra estrella, tiene 4.500 millones de años de vida y, cada segundo, consume 4.654.000 toneladas de hidrógeno, de las que 4.650.000 Tn son fusionadas en helio, las 4.000 Tn restantes son lanzadas al espacio en forma de luz y calor y, la Tierra, recibe una pequeña parte de dicha energía calorífica y lumínica para así sustentar la vida, hacer posible la fotosíntesis de las plantas, etc.
Pero la vida del Sol no es ilimitada, cuando consuma todo su combustible nuclear, dentro de otros 4.500 millones de años, se convertirá en una Gigante roja, su órbita alcanzará Mercurio, Venus y es probable que la Tierra antes de explotar en Nova, pero antes de que eso suceda, las temperaturas serán tan elevadas que los mares y los océanos de la Tierra se habrán evaporados, la vida, tal como la conocemos, no será posible aquí. ¿Qué haremos para escapar a ese enorme problema?
Cualquiera de estas podría ser la Nebulosa planetaria que se forme con el Sol en 5.000 M de años
Para entonces, falta aún mucho tiempo, si no hemos fraguado nuestra propia destrucción, ya estaremos preparados para habitar otros mundos.
Es curioso oír a personas muy preparadas explicando que, la única vida inteligente del Universo está aquí, en la Tierra. En realidad, deberían decir que la única vida inteligente que conocemos está aquí en la Tierra pero, como los mecanismos del universo y las leyes que lo rigen es igual en todas partes, la vida, seguramente será algo cotidiano en la vastedad del inmenso Cosmos.
Si pensamos que sólo en nuestra Galaxia existen cien mil millones de estrellas y que, la mayoría de esas estrellas tienen su propio sistema solar con los planetas correspondientes, y que existen cien mil millones de galaxias, ¿cómo se puede pensar que sólo en la Tierra se ha formado la vida?
Sólo en nuestra Galaxia existen miles de millones de mundos, unos serán aptos para la vida y otros no. Se calcula que unos 40.000 millones podrían estar situados en la zona habitable. Sólo nos separan las enormes distancias. El último localizado con posibles condiciones habitables está a 112 años luzx
El milagro sería que sólo la Tierra albergara la vida inteligente estando el Universo plagado de Sistemas Solares en los que, sin dudarlo, habrá miles de estrellas como el Sol y planetas a cientos de miles como la Tierra que, como el nuestro, estarán a una distancia adecuada, tendrán una atmósfera propicia y, reunirán todos los requisitos necesarios para que la vida floreciera como aquí en nuestro mundo.
El verdadero problema está en las distancias a que se encuentran unas estrellas de otras. Nuestra estrella más cercana Alfa de Centauri, está a 4,3 años-luz de nosotros, nuestras naves actuales podrían viajar a unos 50 o 60 mil Km/h, y, viajando a la velocidad de la luz, 299.792.458 m/s tardaríamos 4.3 años en llegar ¿cuánto tardaría una de nuestras Naves? Este mismo tema lo he abordado en artículos anteriores, pero es algo que me interesa y me preocupa, no veo interés suficiente en los que mandan para que, como sería su obligación, destinaran más medios y dinero en promover proyectos encaminados al futuro.
Ese es el verdadero problema, y como el posible mundo habitado más cercano a nosotros podría estar a docenas o cientos de kilómetros de años-luz, y, por otra parte, está el tiempo, es difícil que coincidamos en el mismo tiempo con otras inteligencias que, seguramente habrán existido y extinguido antes de que nosotros apareciéramos. En fin es algo complicado.
Me tengo que marchar, en próximos comentarios seguiré hablando de todo esto y dedicaré más tiempo a la Mente, a la Conciencia, al SER y, hablaremos de Metafísica, pero sobre todo, de Física, de la materia y de sus componentes y formas ¿Que serán ésos filamentos vibrantes que llaman cuerdas?, dicen que para comprobar su existencia necesitamos disponer de la Energía de Planck, cosa que, de momento, es imposible. Además, dicha Teoría, se desarrolla en 10 y 26 dimensiones, es apasionante. Próximamente profundizaré más en todo esto que no se puede despachar con simple comentario de pasada.
Todo marcha demasiado rápido y, en unas pocas decenas de años, nuestro mundo y las sociedades humanas, a los habitantes de la Tierra de hoy, nos parecería estar en otro mundo
Me gustaría estar aquí en el año 2.117, pasado un siglo, cuando todas las incógnitas presentes estén resueltas y nuevos misterios sean el objeto de los científicos ¿Que estaremos buscando entonces? ¿Habrán sido contestadas las preguntas que ahora no tienen respuestas?
Bueno de momento ya tenemos ahí el Largue Hadrón Collider (LHC) del CERN en Ginebra en el que serán estudiadas colisiones de dos haces de protones a una energía en el centro de masas sin precedentes: 14 TeV.
Queremos llegar más allá de los Quarks
Pronto podremos discutir sobre la materia que ahora consideramos inerte, pero que, en realidad, no lo es. La materia del Universo, en cada tiempo y lugar del espacio, ocupa el estado que en ese preciso instante tiene asignado. Pasado ese tiempo, entrará en un estado de fase diferente y su forma y composición (el número de protones y electrones y su número atómico, será distinto) se habrán transformado en algo distinto de lo que fue. Sin embargo, allí, encerrada, está su memoria con los datos de lo que fue. Ahora no sabemos discernir sobre este problema, sin embargo, todo está registrado, solo hay que saber buscarlo.
No tardando mucho, lo cotidiano será que ciudades espaciales estacionadas en el “vacío espacial“, sean las precursoras de los despegues de las naves del futuro hacía otros mundos. Allí se construirán Comunidades científicas que, investigaran sobre las incidencias sobre los humanos de la ingravidez, y sobre otras mil cuestiones científicas que harán avanzar a la Humanidad hacia el Futuro.
¿Serán posibles algún día, abrir las puertas, hacia las estrellas lejanas?
La forma con la que podamos burlar la velocidad de la luz para ir a las estrellas… ¡Está por descubrir!
Sin embargo, la imaginación humana es grande, y, cada día avanzamos hacia un futuro asombroso.
¿Quién sabe de qué seremos capaces “mañana”?
Si algún día, como firmemente creo, somos capaces de abrir esas puertas y conseguimos burlas el límite impuesto ahora por la velocidad de la Luz, ese día, la Humanidad habrá dado un paso de gigante para alcanzar su irremediable futuro: Las Estrellas.
Hay en todas las cosas un ritmo que es parte de nuestro Universo.
““Hay simetría, elegancia y gracia… esas cualidades a las que se acoge el verdadero artista. Uno puede encontrar ese ritmo en la sucesión de las estaciones, en la forma en que la arena modela una cresta, en las ramas de un arbusto cresota o en el diseño de sus hojas. Intentamos copiar este ritmo en nuestras vidas y en nuestra sociedad, buscando la medida y la cadencia que reconfortan. Y sin embargo, es posible ver un peligro en el descubrimiento de la perfección última. Está claro que el último esquema contiene en sí mismo su propia fijeza. En esta perfección, todo nos conduce hacia la muerte.”
Del Diario de la Princesa IRULAN.
Está claro que la belleza no es igual para todos, Un paisaje puede ser distinto y es cuestión de los ojos que lo miren. De la misma manera, a una misma pregunta se podrían dar mil respuestas distintas en función de quien sea el que hace la pregunta y de quien sea el que la contesta.
¡Qué cosas! Sin embargo, así es la realidad. Estamos supeditados al nivel de inteligencia del individuo que observa y del que pregunta qué es lo que ve el observador.
Hay veces (la mayoría) que no tenemos los datos suficientes para poder preguntar. Si no sabemos preguntar ¿cómo podremos contestar? El camino a la solución de este problema es querer saber más y estar dispuestos a pagar el precio para ello.
emilio silvera