“A primera vista el edificio de la ciencia aparenta estar erigido sobre suelo firme y profundos cimientos, como una unidad congruente, monolítica, dando fe de una sola realidad. Sin embargo, la ciencia es un constructo dinámico, cambiante. Según Thomas Kuhn, “Parece más bien una estructura destartalada con escasa coherencia”. Es producto de la observación, del razonamiento y también de muchas pasiones, siempre de seres humanos.”
El estudio biológico del cerebro es un área multidisciplinar que abarca muchos niveles de estudio, desde el puramente molecular hasta el específicamente conductual y cognitivo, pasando por el nivel celular (neuronas individuales), los ensambles y redes pequeñas de neuronas (como las columnas corticales) y los ensambles grandes (como los propios de la percepción visual) incluyendo sistemas como la corteza cerebral o el cerebelo, e incluso, el nivel más alto del Sistema Nervioso.
Hemos podido llegar a saber que el cerebro, tanto si está despierto como si está dormido, tiene mucha actividad eléctrica, y no sólo por las señales individuales emitidas por una u otra neurona cuando se comunican entre sí. De hecho, el cerebro está envuelto por innumerables campos eléctricos superpuestos, generados por la actividad de los circuitos neuronales de las neuronas que se comunican. Una nueva investigación revela que estos campos son mucho más importantes de lo que se creía hasta ahora. Es posible que, de hecho, representen una forma adicional de comunicación neuronal. Se ha llegado a pensar que, con la evolución del cerebro, quizás algún día, los humanos, podamos transmitir telepáticamente. Sin embargo…
Aunque se han llevado a cabo muchos experimentos sobre la telepatía, su existencia no es aceptada por la gran mayoría de la comunidad científica, entre otras cosas, argumentando que las magnitudes de energía que el cerebro humano es capaz de producir resultan insuficientes para permitir la transmisión de información. No obstante, algunos investigadores señalan que, con la tecnología necesaria, en un futuro será posible interpretar las ondas cerebrales mediante algún dispositivo y enviar mensajes textuales a un receptor de manera inalámbrica, sin embargo descartan que este proceso pueda llevarse a cabo de cerebro a cerebro sin mediación tecnológica. Hasta la fecha, las únicas pruebas de la telepatía son las narraciones testimoniales, pues jamás se ha podido reproducir un fenómeno telepático en laboratorio.
La neurociencia es una de las teorías científicas con más éxito en las últimas décadas. Pero aún, en este apartado del edificio de la ciencia, al verlo de cerca nos encontramos con arenas movedizas. Los especialistas se enfrentan al gran reto de explicar cómo es que los procesos físicos en el cerebro pueden generar o incluso influenciar la experiencia subjetiva. Este es el llamado problema duro de la consciencia.
Las neuronas se regeneran
Pero… ¡Vayamos mucho más atrás!
Neuronas: Son los ladrillos básicos del sistema nervioso. Transmiten señales eléctricas y químicas, y cada una consta de un cuerpo celular, dendritas y un axón. 2. Células Gliales: Son las células de apoyo que proporcionan soporte estructural y metabólico a las neuronas
Los ladrillos del cerebro: Es evidente que el estímulo para la expansión evolutiva del cerebro obedeció a diversas necesidades de adaptación como puede ser el incremento de la complejidad social de los grupos de homínidos y de sus relaciones interpersonales, así como la necesidad de pensar para buscar soluciones a problemas surgidos por la implantación de sociedades más modernas cada vez. Estas y otras muchas razones fueron las claves para que la selección natural incrementara ese prodigioso universo que es el cerebro humano.
Claro que, para levantar cualquier edificio, además de un estímulo para hacerlo se necesitan los ladrillos específicos con las que construirlo y la energía con la que mantenerlo funcionando.
La evolución rápida del cerebro no solo requirió alimentos de una elevada densidad energética y abundantes proteínas, vitaminas y minerales; el crecimiento del cerebro necesitó de otro elemento fundamental:
Un aporte adecuado de ácidos grasos poliinsaturados de larga cadena, que son componentes fundamentales de las membranas de las neuronas, las células que hacen funcionar nuestro cerebro. La sinapsis es la unión funcional intercelular especializada entre neuronas, en estos contactos se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso
¿En que radica la facilidad de algunas personas para socializar mucho más fácilmente que otros? Más allá de una cuestión de carácter, existen rasgos biológicos que pueden ayudar a los científicos a entender en donde radica el secreto de la popularidad y, es el cerebro, en donde se encuentra la clave para descubrirlo.
De acuerdo con un estudio realizado por la Dra. en Neurociencias MaryAnn Noonan en de la Universidad de Oxford en Inglaterra, el cerebro de las personas que tienen numerosos amigos consta de seis partes más grandes y mejor conectadas entre sí que el de las personas con pocos amigos.
La Dra. Noonan, presentó el resultado de su investigación en la reunión de la Sociedad de Neurociencias, en donde comentó haber encontrado que los seres humanos en posesión de una gran red de amigos y buenas habilidades sociales tienen ciertas regiones del cerebro que son más grandes, mejor conectadas con otras regiones y, sobre todo, más desarrollados que aquellos que no tienen las mismas habilidades sociales. Los rasgos biológicos marcados pueden ayudar a los científicos a entender en donde radica el secreto de la popularidad.
De todas las maneras, estamos muy lejos de saber sobre una multitud de funciones y propiedades que están presentes en el cerebro y que, para los expertos, de momento, no tienen explicación. Por ejemplo, ¿por qué maduran antes las niñas que los niños? Las observaciones y los comportamientos de unos y otros nos han llevado a ese razonamiento final, y la verdad es que más allá de ser una opinión subjetiva, podría tener cierto fundamento.
A medida que crecemos nuestros cerebros se reorganizan y eliminan gran parte de las conexiones neuronales, quedándose sólo con aquellas que realmente proporcionan información útil. Esta información es, entre otra, la proveniente de regiones cerebrales que aunque estén lejanas sirven para contextualizar y comprender mejor la nueva información percibida: por ejemplo, escuchar un determinado sonido puede evocar el recuerdo de ciertas emociones, percibir según qué expresiones faciales se asocia con diferentes sentimientos y comportamientos, y una melodía musical está ligado a otros recuerdos de distintos tipos.
De esta forma, aunque la cantidad general de conexiones será más reducida según vamos madurando, el cerebro conserva las conexiones de larga distancia, que son las más complejas de establecer y de mantener y las realmente importantes para la integración de la información. Con ellas se consigue un procesamiento más rápido y eficiente. Esto explica también por qué la función cerebral no solo no empeora, sino que, en lugar de eso, mejora con los años (por lo menos, hasta los aproximadamente 40 años).
Nuestro sistema nervioso está siempre cambiando, es probable que cuando termines de leer este texto tu cerebro no sea el mismo que al comienzo de la lectura. El sistema nervioso tiene la capacidad de reordenar y crear nuevas sinapsis (conexiones entre neuronas), y gracias a esta característica somos capaces de aprender.
Cada experiencia deja una huella que modifica las sinapsis neuronales y permite que nos adaptemos a los constantes cambios de nuestro entorno, esta es la llamada Plasticidad Neuronal, que permite generar nuevas conexiones entre las neuronas, producto del aprendizaje y su almacenamiento en la memoria. Es decir, ¡el cerebro se transforma con la experiencia!.
Claro que, cuando hablamos del cerebro lo estamos haciendo del objeto más complejo del universo. Tiene tanta complejidad en sí mismo, que sus más de cien mil millones de neuronas nos hablan por sí mismo de ella. Nada en nuestro Universo se puede comparar a un objeto que con sólo un 1,5 Kg de peso, tenga tantas facultades y desarrolle tánta actividad como lo hace el cerebro Humano (el más adelantado y evolucionado que hasta el momento conocemos).
Explicar cualquiera de las “cosas” que están presentes en el cerebro, es, en sí mismo, un complejo ejercicio que supone “todo un mundo”, aunque estemos hablando de un sólo elementos de los muchos que allí están presentes. Por ejemplo…
Dentrita, Soma, Axón, Núcleo, Vaina de Mielina (estructura de una neurona clásica)
Que es la mielina?
La mielina es la capa gruesa que recubre los axones (tallo de las neuronas o células nerviosas), cuya función permite la transmisión de impulsos nerviosos entre distintas partes del cuerpo gracias a su efecto aislante. Se le clasifica como una lipoproteína y se encuentra en el sistema nervioso de los vertebrados.
¿Cómo se forma la mielina?
La mielina se forma por una sustancia producida por las células de Schwann presentes en las neuronas conectivas y motoras, las cuales se enroscan a lo largo del axón formando la vaina de mielina, la cual es una sustancia que aísla con varias capas de lípidos y proteínas que rodean a los axones y acelera la conducción de los impulsos nerviosos al permitir que los potenciales de acción salten entre las regiones desnudas de los axones o nódulos de Ranvier (lugares donde no se enrosca la mielina o lugares no mielinizados), y a lo largo de los segmentos mielinizados.
Materia blanca y gris del cerebro
La mielina tiene un color blanco, de aquí la frase “materia blanca” la cual se refiere a la zona del cerebro cuyos axones están mielinizados, y la “materia gris”, se refiere a los cuerpos neuronales que no están mielinizados. La corteza cerebral, por ejemplo, es gris, al igual que el interior de la médula espinal (en donde los cuerpos neuronales se disponen en el centro y la mayoría de axones discurren por la periferia).
Formación del nervio espinal a partir de las raíces dorsal y ventral. (Sustancia gris etiquetada en el centro a la derecha). Conductor de impulsos eléctricos que envían y reciben mensajes de todo tipo al cuerpo. En definitiva podemos comprender que una sola “cosa”, la melanina, tiene una importancia inmensa en el cerebro y, su falta, podría producir importantes disfunciones.
Dentro de nuestras mentes, en una maraña de neuronas y conexiones de sinapsis que, de alguna manera, están conectadas con el Universo al que pertenecemos. Ahí reside la Conciencia de Ser y del mundo que nos rodea. Tras complicados procesos químicos de los elementos que conforman la materia compleja de nuestros cerebros, se ha desarrollado una estructura muy compleja de la que, al evolucionar durante miles de años, se ha podido llegar a generar pensamientos, profundas ideas y sentimientos.
No creo que seámos un único caso en el Universo. ¡Son tantos los mundos y las estrellas! Si en el Cosmos, la Conciencia estuviera representada sólo por nosotros… ¡Qué desperdicio de mundos, qué ilógica razón tendría el Universo para haber accedido a traer aquí, a una sola especie de observadores que, como bien sabemos, estamos expuestos, por mil motivos, a la extinción, y, sería una verdadera desgracia universal que los pensamientos y los sentimientos desaparecieran para siempre. ¿Qué clase de Universo sería ese? Sin estar presente ese ingrediente de los pensamientos y la consciencia… ¡Sería un Universo inútil!
Nuestro mundo, aunque en la Galaxia existan muchos como él (ya han aparecido algunos casi iguales), es un lugar privilegiado que conforma un Ecosistema superior en su conjunto formado por muchos ecosistemas locales aislados los unos de los otros y sin embargo, todos conexionados. La Diversidad de regiones diferentes que existen dentro del mismo planeta es asombrosa y, lo mismo nos podemos encontrar en un lugar como ese que vemos arriba, o en una isla paradisíaca, una selva, un desierto, o perdidos en un inmenso y embravecido océano, en la ventisca de nieve de inmensas montañas y, también, en grutas enormes en las profundidades del planeta.
La NASA descubre el planeta más parecido a la Tierra hallado fuera del Sistema Solar.
Pero todos esos climas diferentes son el resultado de la diversidad y, en cada uno de esos lugares ocurren cosas y, la vida, aunque parezca imposible, está allí presente. Es la consecuencia de que el planeta Tierra esté situado en la zona habitable del Sol, ni demasiado cerca para que la vida perezca achicharrada, ni demasiado lejos para que resulte congelada por el frío. Aquí el agua discurre líquida y cantarina por multitud de lugares y hace posible que, entre el preciado líquido y los rayos del Sol que nos envían la luz y el calor necesarios para la fotosíntesis y la vida… ¡Podamos estar aquí!
La imagen especular de la montaña en el lago es simetría
Todos sabemos que la materia en nuestro Universo adopta muchas formas distintas: Galaxias de estrellas y mundos que, en alguna ocasión, pueden incluso tener seres vivos y algunos han podido evolucionar hasta adquirir la consciencia. Sin embargo, no me quería referir a eso que es bien sabido por todos, sino que, trato de pararme un poco sobre una curiosa propiedad que la materia tiene en algunas ocasiones y que, la Naturaleza se empeña en repetir una y otra vez: ¡La Simetría!
Galaxia espiral M81, situado al norte de la constelación Osa Mayor, su pequeña compañera es M82
Las Galaxias espirales, la redondez de los mundos, las estrellas del cielo, los árboles y las montañas, los ríos y los océanos, las especies animales (incluida la nuestra) que, se repiten una y otra vez y, en general, salvando particularidades, todas repiten un patrón de simetría.
Recuerdo aquí aquel pensamiento de Paul Valery en el que nos decía:
“El Universo está construido según un plan cuya profunda simetría está presente de algún modo en la estructura interna de nuestro intelecto.”
Creo más adecuado y se podría decir que, el Universo está construido según un plan mediante el cual, el logró máximo sería, llegar a los sentimientos.
La Naturaleza está llena de simetrías
La simetría es una propiedad universal tanto en la vida corriente, como desde un punto de vista matemático desde el quehacer de la Física Teórica. En realidad, lo que observamos en la vida corriente es siempre lo repetitivo, lo simétrico, lo que se puede relacionar entre sí por tener algo común. Es siempre lo mismo dentro de una inmensa diversidad formada por grupos iguales.
Si nuestras caras no fuesen simétricas… ¿Qué aspectos tendríamos?
En un sentido dinámico, la simetría podemos entenderla como lo que se repite, lo reiterativo, lo que tiende a ser igual. Es decir, los objetos que, por mantener la misma geometría, son representativos de otros objetos. En el Caos matemático encontramos concepción de la simetría en el mundo los fractales. Sin embargo, la simetría es mucho más. Hay distintas maneras de expresarla: “Conjunto de invariancias de un sistema”, podría ser una de ellas. Al aplicar una transformación de simetría sobre un sistema, el sistema queda inalterado, la simetría es estudiada matemáticamente usando teoría de grupos. Algunas de las simetrías son directamente físicas. Algunos ejemplos son las reflexiones y las rotaciones en las moléculas y las translaciones en las redes cristalinas.
Hemos hablado muchas veces en zoom de la famosa regla de los tercios y de cómo ésta puede ayudarte a componer tus fotografías para que el resultado sea mucho más atractivo a la vista. Pero ¿de dónde sale la regla de los tercios? ¿Es realmente una regla o más bien una orientación? ¿Hay reglas de composición que sean primas-hermanas de la Regla de los Tercios? ¿Qué diferencias se generan en una fotografía dependiendo de dónde se coloquen los sujetos? En este artículo intentaremos arrojar un poco de luz sobre todo esto. ¡Empezamos!
También apodada como razón áurea o proporción divina, la proporción áurea ha estado siempre presente en el universo, la naturaleza y más concretamente en las matemáticas, y algo más confuso es su origen ya que no se sabe con exactitud cuándo y quién la comenzó a usar.
Lo que sí sabemos es que en la arquitectura se comenzó a utilizar en el antiguo Egipto y en la Grecia clásica.
Todo Empezó con Leonardo Pisano y el Número Áureo
Leonardo Pisano, también conocido como Fibonacci, fue un famoso matemático italiano que difundió por Europa el sistema de numeración árabe (1, 2, 3…) con base decimal y con un valor nulo (el cero). Pero el gran descubrimiento de Fibonacci fue la Sucesión de Fibonacci que, posteriormente, dio lugar a la proporción áurea.
¿Qué es la Sucesión de Fibonacci? Se trata de una serie numérica: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, etc. Es una serie infinita en la que la suma de dos números consecutivos siempre da como resultado el siguiente número (1+1=2; 13+21=34). La relación que existe entre cada pareja de números consecutivos (es decir, si dividimos cada número entre su anterior) se aproxima al número áureo (1,618034) que se identifica con la letra Phi () del abecedario griego.
Los físicos teóricos también se guían en sus investigaciones por motivaciones estéticas tanto como racionales. Poincaré escribió: “Para hacer ciencia, es necesario algo más que la pura lógica”. Él identificó ese elemento adicional como la intuición, que supone “el sentido de la belleza matemática”. Heisenberg hablaba de “la simplicidad y belleza de los esquemas matemáticos que la Naturaleza nos presenta”.
La simetría está presente por todas partes y, cada objeto, tiene la suya que siempre, está relacionada con la de otro de la misma especie. Hay simetrías que en física incluye todos los rasgos de un sistema físico que exhibe propiedades de la simetría –eso es, que bajo ciertas transformaciones, los aspectos de esos sistemas son “incambiables-, de acuerdo a una observación particular. Una simetría de un sistema físico es un rasgo físico o matemático de un sistema que es preservado sobre cierto cambio.
En matemática, una transformación es un operador aplicado a una función tal que bajo esa transformación, ciertas operaciones sean simplificadas. En ejemplo, en la aritmética cuando se busca un algoritmo de números, el proceso de búsqueda es reducido a la suma de los algoritmos de cada factor.
Por ejemplo, veámos la invariancia de escala: En un recipiente con agua a punto de hervor, las burbujas de vapor, nucleadas en el fondo del recipiente, crecen, se liberan, y fluctúan hasta la superficie de donde se escapan para la atmósfera. A la temperatura de ebullición, el agua existe al mismo tiempo en dos fases distintas – líquido y gas – y a medida que las burbujas se forman las dos fases se separan en el espacio. Si cerramos el recipiente la temperatura de ebullición aumenta, como en una olla a presión. A medida que la presión aumenta, el sistema llega al punto crítico, donde las propiedades del líquido y del gas se vuelven idénticas. Por encima de esa temperatura, en el régimen supercrítico, dejan de existir dos fases distintas y existe apenas un fluido homogéneo.
Cerca del punto crítico, la materia fluctúa sin límites. Burbujas y gotas, unas tan pequeñas como unos cuantos átomos, otras tan grandes como el recipiente, aparecen y desaparecen, se unen y se separan. Exactamente en el punto crítico la escala de las mayores fluctuaciones divergen, pero el efecto de las fluctuaciones en escalas menores no es despreciable. La distribución de las fluctuaciones es invariable para transformaciones de escala.
De la figura se deduce que la teoría tiene una “simetría interna”: la figura no cambia cuando hacemos rotaciones en el plano definido por A y B. La invariancia es definida matemáticamente por transformaciones que dejan magnitudes sin cambio. Por ejemplo, la distancia entre dos puntos de un sólido que se mueve, pero no se deforma.
Simetrías locales y globales
Las Galaxias espirales, la redondez de los mundos, las estrellas del cielo, los árboles y las montañas, los ríos y los océanos, las especies animales …
Una simetría global es una simetría que sostiene todos los puntos en el tiempo-espacio bajo consideración, a diferencia de la simetría local que solo sostiene a un subconjunto de puntos.
Cálculo multivariable
La mayoría de las teorías físicas son descritas por lagrangianos (En física, un lagrangiano es una función matemática a partir del cual se pueden derivar la evolución temporal, las leyes de conservación y otras propiedades importantes de un sistema físico) que son invariantes bajo ciertas transformaciones, cuando las transformaciones son realizadas en diferentes puntos del espacio-tiempo y están relacionadas linealmente – ellas tienen simetría global.
Por ejemplo, en toda teoría cuántica la fase global de una función de onda es arbitraria y no representa algo físico. Consecuentemente, la teoría es invariante bajo a cambio global de fases (Agregando una constante a la fase de todas las funciones de onda, en todos lados); esto es una simetría global. En la electrodinámica quántica, la teoría es también invariante bajo un cambio local de fase, es decir, que se puede alterar la fase de todas las funciones de onda tal que la alteración sea diferente en cada punto del espacio-tiempo. Esto es una simetría local.
También se habla de ruptura de simetrías temporales en la física de partículas
Los físicos creen también que están en el camino correcto porque, de algún modo que no pueden explicar, tienen la convicción de que son correctas, y las ideas de simetría son esenciales para esa intuición. Se presiente que es correcto que ningún lugar del Universo es especial comparado con cualquier otro lugar del Universo, así que los físicos tienen la confianza de que la simetría de traslación debería estar las simetrías de las leyes de la Naturaleza. Se presiente que es correcto que ningún movimiento a velocidad constante es especial comparado con cualquier otro. De modo que los físicos tienen confianza en que la relatividad especial, al abrazar plenamente la simetría entre todos los observadores con velocidad constante, es una parte esencial de las leyes de la Naturaleza.
Se dice que esta ecuación de Euler es la más bella conocida. Aunque son muchas las ecuaciones que podríamos traer aquí y que son de todos conocidas y han quedado como símbolos en la historia de las matemáticas, la de Euler, es posible que por su elegancia y simplicidad, le pueda ganar a las demás en belleza. Ahí, en ese sencillo conjunto, los números más significativos de las matemáticas se abrazan: o, 1, e, π, y la unidad imaginaria i .
Si se fijan en la fórmula, en ella aparecen los 5 números más importantes en la historia de las matemáticas. El 0 y el 1 que, entre otras aportaciones a esta disciplina, son famosos por ser elementos neutros y, por lo tanto, indispensables en las operaciones de suma y producto; los números π y e, posiblemente, los dos irracionales más famosos (junto con φ, la razón áurea) que existen (y que nos permiten hacer el chiste aquel de que la parte más irracional de nuestro cuerpo es el pi-e); y la unidad imaginaria, i, cuyo valor es
Dirac nos hablaba de ecuaciones bellas. La estética es, evidentemente, subjetiva, y la afirmación de que los físicos buscan la belleza en sus teorías tiene sentido sólo si podemos definir la belleza. Afortunadamente, esto se puede , en cierta medida, pues la estética científica está iluminada por el sol central de la simetría.
La Naturaleza nos la muestra por todas partes
La simetría es un concepto venerable y en modo alguno inescrutable y no podemos negar que tiene muchas implicaciones en la Ciencia, en las Artes y sobre todo, ¡en la Naturaleza! que de manera constante nos habla de ella. Miremos donde miremos…¡allí está!
El físico chino-norteamericano Chen Ning Yang ganó el Nóbel de Física por su en el desarrollo de una teoría de campos basada en la simetría y, aún afirmaba: “No comprendemos todavía el alcance del concepto de simetría”. Es lógico pensar que, si la Naturaleza emplea la simetría en sus obras, la razón debe estar implicada con la eficacia de los sistemas simétricos.
En griego, la palabra simetría significa “la misma medida” (syn significa “juntos”, como en sinfonía, una unión de sonidos, y metrón, “medición”); así su etimología nos informa que la simetría supone la repetición de una cantidad medible. Pero la simetría los griegos, también significaba la “la debida proporción”, lo que implicaba que la repetición involucrada debía ser armoniosa y placentera, como de hecho, resultan ser en las imágenes que arriba contemplamos. Así, la Naturaleza nos está indicando que una relación simétrica debe ser juzgada por un criterio estético superior.
En la Naturaleza existen múltiples ejemplos de simetría.
Algunos ejemplos:
Brócoli romanesco.
Panal.
Girasoles.
Nautilus.
Animales.
Redes.
Crop Circles.
Copos de nieve.
Muchos de nosotros, la mayoría, conocimos la simetría en sus manifestaciones geométricas de aquellas primeras clases en la Escuela Elemental, más tarde en el arte y, finalmente, la pudimos percibir en la Naturaleza, en el Universo y en nosotros mismos que, de alguna manera, somos de ese Universo de simetría.
Los planetas son esféricos y, por ejemplo, tienen simetría de rotación. Lo que quiere indicar es que poseen una característica -en caso, su perfil circular- que permanece invariante en la transformación producida cuando la Naturaleza los hace rotar. Las esferas pueden Hacerse rotar en cualquier eje y en cualquier grado sin que cambie su perfil, lo cual hace que sea más simétrica.
La clave de la belleza está en la simetría, o no.
La simetría por rotación se encuentra en los pétalos de una flor o en los tentáculos de una medusa: aunque sus cuerpos roten, permanecen iguales. La simetría bilateral que hace que los lados derecho e izquierdo sean iguales y se presenta en casi todos los animales, incluido nosotros. Pero es uniendo estos aspectos se obtienen figuras realmente armoniosas. Si se trata de desplazamiento y rotación en un mismo plano hablamos de una espiral, mientras que en el espacio sería una hélice, aunque ambas se encuentran por todas partes en la naturaleza.
Las simetrías se generan mediante las fuerzas que actúan sobre los cuerpos, descritas por leyes rigurosas e inequívocas, como una fórmula matemática y dependen de la existencia de fuerzas distintas que actúan en diversas direcciones. Si éstas permanecen en equilibrio, no hay preferencia alguna hacia arriba o abajo, a la derecha o a la izquierda, y los cuerpos tenderán a ser perfectamente esféricos, como suele ocurrir en el caso de virus y bacterias, las estrellas y los mundos… las galaxias. Además, cuando el aspecto no es el de una esfera perfecta, la Naturaleza hará todo lo posible para acercarse a esta.
La simetría también están presentes en nuestros cerebros
¿Sería posible que la simetría material tuviera un paralelismo en la abstracción intelectual que son las leyes físicas? luego hace falta un esfuerzo mental considerable para pasar de lo material a lo intelectual, pero cuando se profundiza en ella, la conexión aparece. En la naturaleza existen muchas cosas que nos pueden llevar a pensar en lo complejo que puede llegar a resultar entender cosas que, a primera vista, parecían sencillas.
Me explico:
Fijémonos, por ejemplo, en una Flor de Girasol y en las matemáticas que sus semillas conllevan. Forman una serie de números en la que cifra es la suma de las dos precedentes (por ejemplo 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233…) se denomina, en términos matemáticos, sucesión de Fibonacci, una ley que se cumple incluso en el mundo vegetal, como hemos podido comprobar en las semillas del girasol, dispuestas en espiral y que respetan ésta fórmula. La podemos ver por todas partes.
Lo mismo ocurre con otros ejemplares de la diversidad del mundo de las plantas
En el mundo inorgánico las leyes de la cristalización del agua congelada, determinadas por las fuerzas que actúan entre las moléculas, hacen que los cristales adopten formas que son infinitas y varían con respecto a un tema común: la estrella de seis puntas. Sin embargo, los planetas son esféricos porque han nacido en la primordial que rodeaba al Sol, atrayendo materia indiferentemente de todas partes.
Claro que, en la Naturaleza, nada ocurre porque sí, todo tiene su por qué, y, todo lo que en ella podemos contemplar posee una funcionalidad que está directamente relacionada con su mecánica, con el medio en el que habita, con lo que el Universo espera que haga en su medio y, para ello, dota a figura con aquellos “trajes” que mejor les permita realizar aquello para lo que están destinados.
Vamos a generalizar un paso más el concepto de simetría, planteándonos si es posible que una ley física se cumpla en cualquier lugar. ¿En cualquier lugar… de dónde?, ¿de nuestra ciudad?, ¿de nuestro planeta? No: del universo. Una ley que fuera válida en cualquier lugar del universo sería una ley simétrica respecto al espacio. Se cumpliría dondequiera que se hiciese un experimento para comprobarla.
Todo lo que pasa en el Universo responde a alguna de las leyes que lo rigen. Yo me quedo con la Gravedad
La masa es energía congelada, en presencia de gran masas el espacio se curva, la velocidad de la luz marca el límite de enviar información en nuestro Universo…
Fíjense que nuestra idea de simetría se va haciendo más compleja y más profunda. no nos detenemos en ver si la forma material de un objeto es simétrica, ni de si la escritura de una fórmula matemática es simétrica. Ahora nos preguntamos si una ley física es válida en todo el Universo.
La otra simetría interesante para una ley física es la que se refiere al tiempo. Cierta ley física se cumple ; ¿antes también?, ¿se cumplirá pasado algún tiempo? Una ley que fuera cierta en cualquier instante de la historia del universo sería una ley simétrica respecto al tiempo.
Lo que nos preguntamos es: ¿son simétricas o no las leyes de la física?
Hasta donde alcanzan nuestras medidas, las leyes físicas (y, por tanto, la interacción gravitatoria) sí son simétricas respecto al espacio y respecto al tiempo. En cualquier lugar y momento temporal del universo, la Naturaleza se comporta igual que aquí y ahora en lo que se refiere a estas leyes.
Esta simetría es un arma muy poderosa para investigar hacia el pasado y hacia el futuro, ya que nos permite suponer (y, en la medida en que confiemos en la seguridad de la simetría, conocer) locales donde jamás podremos llegar por la distancia espacial y temporal que nos separa de muchas partes del universo. Así, por ejemplo, gracias a esta simetría, podemos calcular que el Sol lleva 5.000 millones de años produciendo energía y que le quedan, probablemente, otros 5.000 millones hasta que consuma toda su masa. Esto lo podemos aventurar suponiendo que en ese enorme tramo de 5.000 + 5.000 = 10.000 millones de años las leyes físicas que determinan los procesos mediante los cuales el Sol consume su propia masa como combustible (las reacciones nucleares que le permiten producir energía), fueron, son y serán las mismas aquí en el Brazo de orión donde nos encontramos como en los arrabales de la Galaxia Andrómeda donde luce una estrella como nuestro Sol que, también envía luz y calor a sus planetas circundantes, y, por muy lejos que podamos mirar, siempre veremos lo mismo.
“La teoría de grupos es el lenguaje de la simetría, y es clave en la descripción del universo: de la física; con aplicaciones inmediatas a la cristalografía o las simetrías moleculares. La teoría de grupos tuvo un enorme impulso con la mecánica cuántica. Entre 2015 y 1950 ya existían 250.000 trabajos ciéntíficos publicados con el tópico simetría. Weinberg afirmó que las simetrías son la parte más importante de la física. Diría que la simetría es un espejo donde se mira el mundo físico. Más allá de las simetrías geométricas, las geometrías dinámicas de las cuatro fuerzas que interaccionan en el universo (gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil) de sus simetrías al hallar las transformaciones que dejan invariantes sus ecuaciones, proporcionan descripciones unificadas de las interacciones nucleares fuertes y débiles, y de la interacción electromagnética. Todavía no se ha conseguido la de la gravitatoria con las anteriores. Y por otro lado la ruptura de la simetría, que implica comprender la simetría oculta y la situación cuando existe simetría, es fundamental para la comprensión del universo. Según Wigner pionero de la aplicación de la teoría de grupos a la mecánica cuántica, resulta sorprendente la efectividad de las matemáticas en las ciencias naturales. Ha resultado sorprendente como los cálculos teóricos se han ido correspondiendo posteriormente con los resultados experimentales. Si el acelerador de partículas CERN probara que existe supersimetría en el universo, se podrían unificar la gravedad con las otras tres fuerzas y construir una Teoría del Todo.”
Por tanto, en cierto modo, la simetría se vuelve tan importante o más que la propia ley física.
“La simetría es un hecho muy intuitivo que siempre ha llamado la atención en el mundo artístico, y que hemos tenido delante de nuestras narices, en todo nuestro entorno, prestándole menos atención de la debida, y resulta que tiene unas consecuencias importantísimas en la comprensión del mundo físico y la vida. La simetría además de equilibrio, armonía y otras consideraciones que apreciamos a simple vista, tiene muchas forma de entenderse; desde la correspondencia exacta en forma, tamaño o posición, hasta una correspondencia en la disposición de las partes o puntos en relación con un centro, un eje o un plano; según la disciplina que la estudie. Hasta el punto de que las interacciones fundamentales tienen mucha importancia en la naturaleza y las pequeñas diferencias en esa simetrías dan lugar a la vida. Según Einsteinlas leyes físicas pueden ser deducidas de los requisitos de simetría.”
¿Qué sería de nuestros rostros sin simetría?
“La formulación matemática de la simetría fue tardía (1830) con la Teoría de Grupos; y no llegó desde la geometría, sino del estudio de las ecuaciones algebraicas, que aparentemente no tiene nada que ver. Intentaré que esta parte sea lo menos árida posible para «enamoradas» de las matemáticas. Klein puso da manifiesto en el programa Erlangen la íntima relación entre la teoría de grupos y la geometría, porque conectaba las diferentes geometrías posibles con los grupos de simetría que forman las transformaciones que dejan invariantes los espacios correspondientes. Esto es tan así que Poincaré afirmó que la Teoría de Grupos es la totalidad de las matemáticas desprovista de su materia y reducida a su forma más pura. En el siglo XX se culminó la clasificación de los grupos finitos simples.”
La regularidad de las formas de la Naturaleza se refleja incluso en la cultura humana, que desde siempre intenta inspirarse en el mundo natural conformar su propio mundo. Existen hélices en las escaleras de palacios, castillos y minaretes y en las decoraciones de esculturas y columnas. Las espirales abundan en los vasos, en los bajorrelieves, en los cuadros, en las esculturas en los collares egipcios, griegos, celtas, pre-coolombinos e hindúes e, incluso, en los tatuajes con los que los maoríes neozelandeses se decoran el rostro.
¿Tenía en mente Leonardo la proporción áurea a la hora de realizar su obra maestra? Afirmarlo resultaría aventurado. Menos polémico es aseverar que el genio florentino concedía gran importancia a la relación entre la estética y la matemática. Dejaremos la cuestión en el aire por el momento, no sin antes mencionar que Leonardo realizó las ilustraciones de una obra de contenido estrictamente matemático, escrita por su buen amigo Luca Pacioli, llamada “De divina proportione”, es decir, “La divina proporción”.
Fuente de esta imagen y texto: Fernando Corbalán
La búsqueda de la perfección geométrica y de las propiedades matemáticas pueden ser una guía importante en el estudio científico del mundo. Paul Dirac, una de los padres de la moderna mecánica cuántica, solía decir que “si una teoría es bella desde el punto de vista matemático, muy probablemente es también verdadera”.
La hermosa encina, con el paso del tiempo, se convertirá en ese retorcido tronco
A todo esto, no debemos olvidar que todo, sin excepción, en nuestro Universo, está sometido a la Entropía que nos trae el paso inexorable de eso que llamamos “Tiempo”, y que, convierte perfectas simetrías de joven belleza, en deteriorados objetos o entidades que, nos viene a recordar que nada es perpetuo, que todo pasa y se transforma. Claro que, de alguna manera, todo vuelve a resurgir.
En aquel entonces decía:
“María Silvera presentará un concierto del Renacimiento al barroco: el virginal, el próximo viernes en la Iglesia de San Clemente (Segovia) a las 20:00 del 19 de Diciembre. Su programa es un viaje por países donde este instrumento tuvo un desarrollo importante: Inglaterra, Italia y España.”
Un dolor que llevo dentro de mí es el no poder contemplar la verdadera belleza que estando presente en los seres vivos inteligentes, en la mayoría de los casos, se nos queda oculta a nuestra percepción, toda vez que esa clase de belleza, que no podemos ver pero sí percibir, sólo la podemos captar con el trato y la convivencia y, verdaderamente, tengo que admitir que, algunas bellezas que he tenido la suerte de poder “ver con los ojos del espíritu”, llegan a ser segadoras, deslumbrantes, su esplendor es muy superior al de la estrella más brillante del cielo, y, seguramente (estoy seguro) como a muchos de ustedes les pasa, tengo la suerte de tenerla junto a mí desde hace muchos años. y, si pienso en ello en profundidad y detenimiento, no tengo más remedio que concluir que es ese brillo y esplendor el que me da la fuerza para seguir cada día en la dura lucha que nos ha tocado participar.
¡Sí que es importante la Belleza! Dirac tenía toda la razón. Y, no digamos las Simetrías que indican con el dedo de la Naturaleza el camino a seguir a muchos físicos que quieren desvelar sus secretos.
CráterChicxulub. Fecha: Hace 65 millones de años aprox. …
Cráter Popigai. Fecha: Hace 35,7 millones de años aprox. …
Cráter Chesapeake Bay. Fecha: Hace 35 millones de años aprox.
Lo que arriba podemos contemplar es sólo las marcas dejadas por la caída de un gran meteorito en el pasado de la Tierra, es decir, lo que queda del Cráter que se formó.
Se habla y no paramos de la posible caída de uno de estos grandes pedruscos que, en realidad, son mucho más que eso, ya que, algunos, pueden tener diámetros de hasta 500 Km., y, con esas medidas, la devastación de la Tierra estaría asegurada. Acordaos de los Dinosaurios, cuando en la Península del Yucatán en México cayó uno de estos viajeros del Espacio.
La caída del meteorito parece que fue el detonante para la extinción de estos enormes ejemplares
La edad de las rocas y los análisis isotópicos mostraron que esta estructura data de finales del período Cretácico, hace aproximadamente 65 millones de años. La principal evidencia es una delgada capa de iridio encontrada en sedimentos del límite K/T en varios afloramientos de todo el mundo. El iridio es un metal escaso en la Tierra, pero abundante en los meteoritos y asteroides.
Recientemente se ha reafirmado la hipótesis de que el impacto es el responsable de la extinción masiva del Cretácico-Terciario. En efecto, entre las consecuencias del choque destaca la extinción de diversas especies, como lo sugiere el limite K/T aunque algunos críticos argumentan que el impacto no fue el único motivo y otros debaten si en realidad fue un único impacto o si en la colisión de Chicxulub participaron una serie de bólidos que podrían haber impactado contra la Tierra aproximadamente al mismo tiempo.
Se estima que el tamaño del bólido era de unos 10 km de diámetro y se calcula que el impacto pudo haber liberado unos 400 zetta-julios (4 × 1023 julios) de energía, equivalentes a 100 teratones de TNT (1014toneladas). Se estima que el impacto de Chicxulub fue dos millones de veces más potente que la Bomba del Zar, el dispositivo explosivo más potente creado por el hombre jamás detonado, con una potencia de 50 megatones. Incluso la mayor erupción volcánica explosiva que se conoce —la que creó la Caldera de la Garita en Colorado, Estados Unidos—, liberó aproximadamente 10 zetta-julios, lo que es significativamente menos potente que el impacto de Chicxulub
Independientemente de lo peligroso que hubiera sido para los humanos convivir en el mismo Tiempo de estos magníficos ejemplares, no podemos negar la belleza salvaje que los Dinosaurios, en todas sus especies poseían.
Fue una suerte para nosotros el que cayera aquel meteorito de 10 Km de diámetro sobre nuestro planeta, ya que, hizo posible que otros animales (sobre todo pequeños mamíferos) evolucionaran para salir de un callejón sin salida, para que 65 millones de años más tarde pudieran aparecer nuestros ancestros. Con ellos aquí, nuestras posibilidades de sobrevivir en la Tierra hubieran sido mínimas. Así que, cuando aparecimos 65 millones de años más tarde, ya se habían extinguido gracias al pedrusco asesino.
Un astrónomo ruso detecta un nuevo asteroide que podría ser una amenaza para la Tierra. Debido a su tamaño y a su proximidad respecto a la Tierra, debería considerarse potencialmente peligroso. El asteroide LK24 fue descubierto por el astrónomo ruso Leonid Elenin, investigador del Instituto Keldysh de Matemática Aplicada, el 14 de junio, informa TASS. “Su tamaño es de unos 160 metros, y se acercará a la Tierra el 26 de junio a una distancia de 4,7 millones de kilómetros”, según el científico.
La trayectoria de los asteroides cambia según la influencia de los planetas por los que atraviesan de forma cercana. El asteroide LK24 se mueve en una órbita alargada, acercándose primero al Sol, para después alcanzar la órbita de Júpiter. No sabemos si en acercamientos posteriores el asteroide estará más cerca o más lejos de la Tierra”, aseguró el astrónomo.
LO cierto es que, el gran planeta Júpiter atrae hacia sí, con su fuerza de Gravedad, muchos posibles indeseados visitantes de la Tierra y nos sirve de escudo salvador. Claro que no siempre será de esa manera.
Se acerca a una velocidad escalofriante y tiene un diámetro de 27 Km. ¿Cómo lo paramos?
Hasta el momento hemos tenido mucha suerte de tener ahí a Júpiter como escudo salvador que, con la inmensa fuerza de Gravedad que genera, atrae a los posibles visitantes y evita que la Tierra sufra los impactos que podrían acabar con la Humanidad entera. Claro que, no siempre vamos a tener tanta suerte y, el día que nos llegue ese meteorito… ¡Que llegará! Si no estamos preparados… ¿Lo que pase será responsabilidad de todos?
Como se puede negar la ESA a participar en un Proyecto encaminado a destruir a estos posibles visitantes mientras se gastan ingentes cantidades en otras misiones de menos riesgo para la Humanidad?
Estamos tan panchos, tranquilos y ajenos a ese posible impacto que tiene que llegar. La excusa es que puede tardar el suceso en producirse cientos o miles de años. Sí, es cierto pero, también podría producirse el indeseado suceso en semanas, meses o años y, entonces, ¿Qué tiempo tendríamos para evitar la debacle?
Siempre hemos oído decir: “Es mejor prevenir que curar”. Mi padre me decía: “Niño, más vale un por si acaso que un yo creí”. y, el hombre, llevaba toda la razón. Esperemos que los responsables de estos temas también se den cuenta de ello. Es mucho lo que nos jugamos.
De hecho la NASA tiene algún proyecto en marcha para vigilar la llegada de alguno de estos indeseados visitantes. Sin embargo, algunos se presentan sin avisar con el tiempo suficiente.
¿Por qué no utilizan la I.A. para prevenir un escenario como este?
¿Estamos Seguros? ¡De ninguna manera!
En el pasado la caída de meteoritos era frecuente y todos sabemos que algún día nos tocará a nosotros ¿Lo estamos previniendo? Lo mismo que se han gastado cientos de miles de millones en construir ingenios como el LHC y el James Webb ¿Por qué no lo hacen para prevenir este suceso que llegará?
Es “nuestra” Galaxia y, sin embargo, no la podemos contemplar en su totalidad como podemos “ver” otras por medio de nuestros telescopios. Es la paradoja, podemos ver como son muchas galaxias más o menos cercanas y, sin embargo, la nuestra no podemos. El recorrido que tendríamos que hacer para captar su imagen desde fuera es enorme y está fuera de nuestro alcance.
No podemos ver toda la Vía Láctea completa debido a que estamos dentro de ella, y, como tiene un diámetro de 100.000 años luz (para nosotros imposible de recorrer para poder salir y hacerle una fotografía), y, además toda la galaxia está bloqueada de gas y polvo y miles de millones de estrellas que la ocultan a s vista que tampoco alcanza tan lejos. A diferencia de galaxias lejanas como Andrómeda, que se ven como un todo desde una perspectiva externa, la nuestra es una estructura plana en la que “vivimos”, y la luz de ciertas partes no puede atravesar el disco de la galaxia.
Bloqueo por gas y polvo
Filtro natural: La Vía Láctea contiene grandes nubes de gas y polvo interestelar que bloquean la luz de las estrellas que se encuentran más allá de ellas.
El plano galáctico: Como estamos en el disco plano de la galaxia, estas nubes de materia actúan como un filtro, ocultando el centro y el resto de la galaxia de nuestra vista.
Una vista desde el interior: Imagina que estás dentro de un bosque denso; no puedes ver el bosque en su totalidad, sino solo el camino que tienes delante y los árboles cercanos.
La Vía Láctea como un todo: Para poder ver la Vía Láctea completa como un único objeto, necesitaríamos salir de ella y alejarnos a una distancia considerable, algo que actualmente es imposible.
¿Por qué sí vemos otras galaxias lejanas?
Perspectiva exterior: Vemos otras galaxias como Andrómeda porque estamos fuera de su plano galáctico.
Luz de todo su conjunto: Desde nuestra posición, podemos observar el conjunto de sus estrellas, gas y polvo como un solo objeto visible, aunque muchas de ellas sean demasiado tenues para verlas individualmente a simple vista.
La Vía Láctea se ve de noche como una banda de luz blanca y borrosa que atraviesa el cielo. Para verla mejor, se necesita un cielo oscuro y sin luna, lejos de la contaminación lumínica de las ciudades, idealmente entre las 22:00 y las 4:00 de la madrugada. La mejor época para observarla varía según el hemisferio: de marzo a octubre en el hemisferio norte y de febrero a octubre en el hemisferio sur, con el centro galáctico más visible durante los meses de verano para cada hemisferio.
En esta imagen vemos las partes centrales de nuestra galaxia, la Vía Láctea, tal y como se observan en el infrarrojo cercano con el instrumento NACO del Very Large Telescope de ESO. La posición del centro, que alberga el agujero negro (invisible) conocido como Sgr A *, con una masa de 4 millones de veces la del Sol, está marcada con una cruz naranja.
La estrella S2 pasó muy cerca del agujero negro en el 2018, y fue utilizada como singular sondeo de la fuerte gravedad y como prueba de la teoría de la relatividad general de Einstein.
Crédito:
ESO/MPE/S. Gillessen et al.
El centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra en la dirección de la constelación de Sagitario, a unos 27,000 años luz de la Tierra. Está dominado por un agujero negro supermasivo llamado Sagitario A* (Sgr A*), que tiene una masa de aproximadamente 4 millones de veces la del Sol. La región también contiene un núcleo de estrellas llamado bulbo galáctico, y está oscurecida por nubes de gas y polvo denso, lo que requiere el uso de longitudes de onda infrarrojas y de radio para su estudio.
El objeto central es un agujero negro supermasivo con una masa de alrededor de 4 millones de veces la del Sol. Su existencia se ha deducido a partir del movimiento de las estrellas cercanas que orbitan a su alrededor.
Hablamos de Sagitario A, al agujero negro masivo situado a unos 26,000 años luz de la Tierra, tiene una masa de unos 4 millones de soles y, aunque es el agujero negro más cercano, es relativamente tranquilo. Su existencia se confirmó con la obtención de su primera imagen en 2022, la cual fue posible gracias a la colaboración de cientos de científicos y al Proyecto Event Horizon Telescope.
¿Cuántas estrellas contiene nuestra Galaxia? Una cifra que ha sido calculada por astrónomos entre 100.000 y 400.000 millones. Estos cientos de miles de millones de estrellas, junto con planetas, gas y polvo, forman la estructura galáctica.
Lo cierto amigos, es que la Vía Láctea, que es la Galaxia que nos acoge, se niega a mostrarse por entero ante nosotros. No podemos salir de ella y tomar la imagen de este “universo en miniatura” que contiene el Sistema Solar en el que reside nuestra casa, y, pocas dudas pueden caber a estas alturas que también, estará dando cobijo a otros muchos mundos llenos de vida, ya que, si el Universo es igual en todas partes, no podemos dudar de que, lo que pasó “Aquí”, también habrá pasado “Allí”.
Totales: 82.191.922
Conectados: 52
por Emilio Silvera ~
Clasificado en 
:max_bytes(150000):strip_icc()/iguazu-falls--iguazu-national-park--brazil-argentina-paraguay-border--1171077586-0c0af92a39e24d179bfa236d3248b2db.jpg)
Leonardo Pisano, también conocido como Fibonacci, fue un famoso matemático italiano que difundió por Europa el sistema de numeración árabe (1, 2, 3…) con base decimal y con un valor nulo (el cero). Pero el gran descubrimiento de Fibonacci fue la Sucesión de Fibonacci que, posteriormente, dio lugar a la proporción áurea.
) del abecedario griego.
Leonardo Pisano, también conocido como Fibonacci, fue un famoso matemático italiano que difundió por Europa el sistema de numeración árabe (1, 2, 3…) con base decimal y con un valor nulo (el cero). Pero el gran descubrimiento de Fibonacci fue la Sucesión de Fibonacci que, posteriormente, dio lugar a la proporción áurea.
) del abecedario griego.
