Feb
4
Cosas que nos gusta conocer
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física-química ~
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En una supernova, en orden decreciente tenemos la secuencia de núcleos H, He, O, C, N, Fe, que coincide bastante bien con una ordenación en la tabla periódica que es:
H, He, (Li, Be, B) C, N, O… Fe
¿Apreciáis la maravilla? Las estrellas brillan en el cielo para hacer posible que nosotros estemos aquí descubriendo los enigmas del universo y… de la vida en general y de la inteligente en partícular.

Pero está claro que todo el proceso estelar evolutivo inorgánico nos condujo desde el simple gas y polvo cósmico a la formación de estrellas y nebulosas solares hasta los planetas, la Tierra en particular, en cuyo medio ígneo describimos la formación de las estructuras 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.
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.
Al mismo tiempo nos ha parecido reconocer que esos objetos, es decir, sus redes cristalinas “reales”, almacenan información (memoria) que se nos muestra muy diversa y que puede cobrar interés en ciertos casos, como el de los microcristales de arcilla, en los que, según Cairns-Smith, puede incluso llegar a transmitirse.
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.

Según he podido explicar en muchos otros trabajos, los quarks u y d se hallan en el seno de los nucleones (protones y neutrones) y, por tanto, en los núcleos atómicos. Hoy día, éstos se consideran como una subclase de los hadrones.
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 , 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.
El núcleo atómico es una maravilla de la Naturaleza. Imaginemos que dividimos el núcleo en 100.000 partes. Pues bien, una de esas partes sería el núcleo atómico, y, en esa infinitesimal porción del núcleo, se encuentra el 99% de la masa atómico del átomo. Pero ahí no acaban las sorpresas, en ese núcleo están los nucleones (partículas subatómicas de la familia de los Hadrones en su rama bariónica), es decir, los protones y los neutrones. Pero sigue la complejidad, ya que, dentro de esos nucleones están presentes tripletes de Quarks (una nueva familia de partículas elementales), y, un protón está formado por 2 Quarks up y 1 Quark down, mientras que un neutrón está hecho por 2 Quarks down y 1 Quark up.
Los Quarks están confinados dentro de los nucleones y retenidos por la Fuerza Nuclear Fuerte, la más fuerte de las cuatro fuerzas fundamentales, y, dicha fuerza, actúa y es efectiva a infinitesimal distancia, si los Quarks tratan de alejarse, son retenidos por las partículas emisoras de la fuerza (de la familia de los Bosones), que en este caso se llaman Gluones. Esta fuerza nuclear es la única de las cuatro fuerzas fundamentales que actúa con más fuerza con la distancia, si el objeto se aleja, la fuerza aumenta.
Hablemos un poco de moléculas.

Los elementos naturales desde el Hidrógeno al Uranio (número 1 y 92 de la Tabla Periódica de elementos), y los elementos artificiales o elementos Los elementos artificiales más allá del uranio (transuránicos) son elementos sintéticos con número atómico superior al 92 (como el Neptunio, el Plutonio….) que se crean mediante reacciones nucleares, principalmente en aceleradores de partículas. Estos elementos son radiactivos, con vidas medias extremadamente cortas.
- 93 Neptunio (Np)
- 94 Plutonio (Pu)
- 95 Americio (Am)
- 96 Curio (Cm)
- 97 Berkelio (Bk)
- 98 Californio (Cf)
- 99 Einsteinio (Es)
- 100 Fermio (Fm)
- 101 Mendelevio (Md)
- 102 Nobelio (No)
- 103 Lawrencio (Lr)
- 104 Rutherfordio (Rf)
- 105 Dubnio (Db)
- 106 Seaborgio (Sg)
- 107 Bohrio (Bh)
- 108 Hassio (Hs)
- 109 Meitnerio (Mt)
- 110 Darmstadtio (Ds)
- 111 Roentgenio (Rg)
- 112 Copernicio (Cn)
- 113 Nihonio (Nh)
- 114 Flerovio (Fl)
- 115 Moscovio (Mc)
- 116 Livermorio (Lv)
- 117 Teneso (Ts)
- 118 Oganesón (Og)
- Artificiales: Se crean mediante reacciones nucleares, bombardeo de neutrones o en aceleradores de partículas.
- Radiactivos: Tienen vidas medias cortas.
- Uso: Principalmente investigación científica, aplicaciones médicas y, en el caso del plutonio, energía nuclear.
En las moléculas, el número atómico es finito.
El número de especímenes atómicos es finito, existiendo ciertas razones para suponer que hacia el número atómico 173 los correspondientes núcleos serían inestables, no por razones intrínsecas de inestabilidad “radiactiva” nuclear, sino por razones relativistas. Ya antes me referiría a las especies atómicas, naturales y artificiales que son de unos pocos millares; en cambio, el número de moléculas conocidas hasta ahora comprende varios millones de especímenes, aumentando continuamente el número de ellas gracias a las síntesis que se llevan a cabo en numerosos laboratorios repartidos por todo el mundo.

Una molécula es una estructura con individualidad propia, constituida por núcleos y electrones. Obviamente, en una molécula las interacciones deben tener lugar entre núcleos y electrones, núcleos y núcleos y electrones y electrones, siendo del tipo electromagnético.
Debido al confinamiento de los núcleos, el papel que desempeñan, aparte del de proporcionar la casi totalidad de la masa de la molécula, es poco relevante, a no ser que se trate de moléculas livianas, como la del hidrógeno. De una manera gráfica podríamos decir que los núcleos en una molécula constituyen el armazón de la misma, el esqueleto, cuya misión sería proporcionar el soporte del edificio. El papel más relevante lo proporcionan los electrones y en particular los llamados de valencia, que son los que de modo mayoritario intervienen en los enlaces, debido a que su energía es comparativamente inferior a la de los demás, lo que desempeña un importante papel en la evolución.

Estructura de los aminoácidos
Desde las moléculas más sencilla, como la del hidrógeno con un total de 2 electrones, hasta las más complejas, como las de las proteínas con muchos miles de ellos, existe toda una gama, según decía, de varios millones. Esta extraordinaria variedad de especies moleculares contrasta con la de las especies nucleares e incluso atómicas.
Sin entrar en las posibles diferencias interpretativas de estas notables divergencias, señalaré que desde el punto de vista de la información, las especies moleculares la poseen en mucho mayor grado que las nucleares y atómicas.
Dejando aparte los núcleos, la información que soportan los átomos se podría atribuir a la distribución de su carga eléctrica, y en particular a la de los electrones más débilmente ligados. Concretando un poco se podría admitir que la citada información la soportan los orbitales atómicos, pues son precisamente estos orbitales las que introducen diferencias “geométricas” entre los diferentes electrones corticales.
La forma en que son ocupados los electrones de un átomo en su estado fundamental o basal ocuparán los niveles de más baja energía posible, de acuerdo con el Principio de exclusión de Pauli. Por tanto, para escribir la configuración electrónica de un elemento, se deben seguir ciertas reglas.
Justamente esa información es la que va a determinar las capacidades de unión de unos átomos con otros, previo el “reconocimiento” entre los orbitales correspondientes. De acuerdo con la mecánica cuántica, el número de orbitales se reduce a unos pocos. Se individualizan por unas letras, hablándose de orbitales s, p, d, f, g, h. Este pequeño número nos proporciona una gran diversidad.
La llamada hibridación (una especie de mezcla) de orbitales es un modo de aumentar el número de mensajes, esto es, la información, bien entendido que esta hibridación ocurre en tanto y en cuanto dos átomos se preparan para enlazarse y formar una molécula. En las moléculas, la información, obviamente, debe abarcar todo el edificio, por lo que en principio parece que debería ser más rica que en los átomos. La ganancia de información equivale a una disminución de entropía; por esta razón, a la información se la llama también negantropía.

En términos electrónicos, la información se podría considerar proporcionada por un campo de densidad eléctrica, con valles, cimas, collados, etc, es decir, curvas iso-electrónicas equivalentes formalmente a las de nivel en topografía. Parece razonable suponer que cuanto más diverso sean los átomos de una molécula, más rica y variada podrá ser su información, la información que pueda soportar.
La enorme variedad de formas, colores, comportamientos, que acompaña a los objetos, incluidos los vivientes, sería una consecuencia de la riqueza en la información que soportan las moléculas (y sus agregados) que forman parte de dichos objetos. Ello explicaría que las moléculas de la vida sean en general de grandes dimensiones (macromoléculas). La inmensa mayoría de ellas contiene carbono. Debido a su tetra-valencia y a la gran capacidad que posee dicho átomo para unirse consigo mismo, dichas moléculas pueden considerarse como un esqueleto formado por cadenas de esos átomos.
El carbono no es el único átomo con capacidad para formar los citados esqueletos. Próximos al carbono en la tabla periódica, el silicio, fósforo y boro comparten con dicho átomo esa característica, si bien en un grado mucho menor.

“Los ladrillos básicos de la vida flotan en el espacio: son moléculas orgánicas, forjadas en el interior de frías y espesas nubes de gas y polvo. Materiales que, gracias a los ciclos vitales de las estrellas, terminan desparramándose por todas partes, “contaminando” el medio interestelar. Y con un poco de suerte, pueden incorporarse a la materia prima que dará origen a nuevos soles y planetas. Durante las últimas décadas, los telescopios y radiotelescopios han detectado la presencia de estas estructuras, basadas en el carbono, en varios rincones de nuestra galaxia. Sin embargo, también se han descubierto distintas clases de moléculas orgánicas en nuestra vecindad más inmediata: hay montones de cometas, asteroides y satélites del Sistema Solar salpicados por esos compuestos químicos. Son los mismos que, día a día, y sin que nos demos cuenta, “llueven” sobre la Tierra, a bordo de partículas rocosas y meteoritos. Y todo indica que esa lluvia orgánica fue tremendamente más intensa durante la violenta infancia del planeta, hace más de 4000 millones de años. Es más, el primigenio aporte cósmico podría extenderse –vía cometas- incluso al agua, socia inseparable de la biología.”
“Las primeras pistas sobre la presencia de moléculas orgánicas cósmicas llegaron en 1937, con la detección (mediante espectroscopia) de combinaciones simples de átomos de hidrógeno y carbono en masas gaseosas del medio interestelar. El siguiente hito se hizo esperar, pero valió la pena: a fines de los ´60, y mediante técnicas de radioastronomía, se descubrieron moléculas de agua y amoníaco (NH3). La cosa iba tomando color. Sin embargo, había un problema: la radiación ultravioleta de las estrellas difícilmente permitiría la formación de moléculas más complejas. Por lo tanto, si efectivamente existían, esas moléculas debían forjarse en ambientes protegidos. Y qué mejor que buscarlas en el interior de las densas, opacas y frías nubes de hidrógeno molecular (H2) que se esconden en las grandes nebulosas. Allí, los átomos de oxígeno, carbono, o nitrógeno (forjados en el interior de estrellas que, al morir, los devolvieron al espacio) pueden combinarse tranquilamente con los de hidrógeno, formando un amplio repertorio de moléculas, entre ellas, largas cadenas de hidrocarburos (combinaciones de hidrógeno y carbono), y todo un surtido de nitrilos (formados por carbono y nitrógeno), compuestos que son especialmente importantes desde el punto de vista biológico (ciertos nitrilos, por ejemplo, pueden reaccionar con agua líquida, dando lugar a aminoácidos, los bloques químicos que forman parte de las proteínas y ácidos nucleicos). “


Acordaos de cuando publiqué aquella noticia de que Astrónomos de la NASA habían logrado descubrir las esquivas moléculas de carbono en el espacio, conocidas por los especialistas como “Buckyball”. Las Buckyball son moléculas que tienen la forma de un balón de fútbol y fueron observadas por primera vez en un laboratorio hace ahora cerca de 30 años. Su nombre se debe a que su forma recuerda a las cúpulas geodésicas diseñadas por el arquitecto Buckminster Fuller, las que se caracterizan por círculos entrelazados en la superficie de una esfera parcial.
Lo dicho, la Naturaleza nunca dejará de asombrarnos. Nosotros tratamos de saber desvelando sus secretos que, en su gran mayoría, siguen ocultos profundamente. Con razón decía aquel gran filósofo:
“Cambiaría todo lo que se, por la mitad de lo que no se.”
Emilio Silvera V.
Feb
3
La Ilusión de viajar por el Espacio
por Emilio Silvera ~
Clasificado en General ~
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Está meridianamente claro que, el mayor impedimento que tenemos (hay otros muchos), para viajar por el Espacio Interestelar, son las enormes distancias que nos separan de otros mundos y otras regiones dentro de nuestra propia Galaxia, y, no digamos, a galaxias exteriores.

Pensar en que nuestros cuerpos podrían soportar un viaje a la velocidad de la luz… ¿Y las consecuencias?
La única manera que se vislumbra en el horizonte del futuro (no es alcanzar o superar la velocidad de la luz en el vacío, c), para poder realizar viajes espaciales en tiempos soportables por los humanos, y, se piensa que hay que encontrar esos Agujeros de Gusano (puerta a las estrellas), y, poder entrar en el Hiperespacio, de forma tal que se “doble el Espacio” y se realice el viaje en tiempos soportables para los humanos.

Habría que pensar en otros caminos que por ahora, nos son desconocidos
Hasta el momento, todos los intentos son solo teóricos, y, si miramos hacia atrás en el Tiempo, y, si nos detenemos a observar todo lo que hemos conseguido a partir de una total ignorancia de todo, podríamos tener la esperanza de creer que, pasado un tiempo se podría cumplir el sueño de viajar al Espacio desvelando secretos que hoy desconocemos.
Carecemos de tecnología y de los materiales necesarios para pensar en verdaderos viajes espaciales, tales como la Gravedad artificial y los materiales inteligentes, y, no digamos de un escudo magnético protector de la radiación.
Si algún día en el futuro hubiéramos superado todo eso (que no es poco), nos tendríamos que preguntar ¿Cómo superar esas inconmensurables distancias que nos separan de otras estrellas). Hablamos de decenas de años luz sin hacer la cuenta de las U.A. que tendríamos que cruzar para llegar a esos mundos.

La tecnología espacial contemporánea ha permitido realizar múltiples misiones interplanetarias no tripuladas. Desde mediados del siglo XX, diversas sondas han explorado todos los planetas observables del sistema solar, así como los planetas enanos Plutón y Ceres, además de numerosos asteroides y cometas.
Para evitar la frustración que nos produciría el pensar que no estamos preparados ni física ni tecnológicamente, para viajar al Espacio, se escriben novelas, se hacen películas, nos imaginamos mundos otros mundos a los que llegaremos y la humanidad se implantará para un nuevo comienzo.
Lo cierto es que todo eso, nos queda muy lejos, tan lejos que, yo diría que casi inalcanzable. Imaginaos un viajes a un mundo habitable situado a 73 años luz de la Tierra. Por muy bien pertrechada que estuviera la nave, por muchos sistemas de seguridad que pudiera tener… ¿Cómo podrían los viajeros soportar un viaje de tanta duración? Entonces nos hablan de la hibernación, de generaciones durante el viaje… Y, cuando preguntamos, nos dan una respuesta peregrina como:

“La hibernación, o estado de letargo (torpor) inducido, es una técnica estudiada para viajes espaciales de larga duración, como a Marte y otros más lejanos, a mundos fuera del sistema solar, con el fin de reducir drásticamente el metabolismo humano. La ESA e investigadores buscan disminuir el consumo de recursos, el peso de la nave, el estrés psicológico y proteger a la tripulación de la radiación cósmica.
Lo que no nos cuentan es que:

La cristalización celular por frío ocurre cuando el agua intracelular se congela, formando cristales de hielo que rompen la membrana plasmática, deforman la estructura celular y provocan la deshidratación, llevando a la muerte o a daños muy graves a los tejidos .Este proceso es la base de la crio-lipólisis para eliminar grasa y el factor principal que limita la crio-preservación, la cual usa técnicas rápidas para evitar la formación de grandes cristales.
Lo dicho, nuestras Mentes se auto-engañan para no deprimirse al reconocer que no podemos viajar al Espacio Interestelar, que no es nuestro medio. Somos seres frágiles y solo estamos preparados para vivir en planetas como la Tierra, lo que nos lleva a que, salir de nuestro medio… ¡No es factible!
¿Viajes Espaciales de cientos o miles de años de duración” ¿estamos locos?
Aveces pienso que los científicos que lo anuncian, han perdido el Norte.
La Naturaleza nos ha situado aquí, y, seguramente, a otros seres inteligentes (o no), los ha situado en otros mundos en los que han evolucionado y se han adaptado físicamente a sus condiciones y a su clima, como pasó con nuestra especie. Decimos que la Naturaleza es sabia, y, si es así, por algo nos situó en el planeta Tierra, y, por algo ha dispuesto que las estrellas estén tan lejos las unas de las otras.
¿Qué con el paso del Tiempo podremos tener la tecnología y habremos descubierto la manera de burlar (que no vencer) a la velocidad de la luz, para poder llegar a otros mundos, no lo podemos negar. Pero… También tendremos que pensar en el Azar, y, en la posibilidad de que nuestra especie no viva tanto tiempo.
Pero sobre todo, hagamos las cosas con calma, no tratemos de adelantar los acontecimientos poniendo en peligro la vida de los viajeros, ya que, nos hablan de un viaje tripulado a Marte, que en 4 años en el futuro, sería el viaje de irás y no volverás.
¿Entonces ¿No conseguiremos nunca viajar a otros mundos?
Nosotros no lo podremos conseguir nunca, y, si nos retrotraemos en el Tiempo y pensamos een los elementos de Empédocles y lo comparamos con la Tabla Periódica, no podemos deci5r que los que vengan detrás, muchas generaciones detrás, lo pudieran conseguir.
Emilio Silvera V.
Feb
3
Una verdad inamovible
por Emilio Silvera ~
Clasificado en General ~
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Feb
3
Tranquiliza el espíritu
por Emilio Silvera ~
Clasificado en General ~
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Existen bandas sonaras que han quedado para la eternidad, y, no dejan de surgir nuevos autores que crean obras musicales sobresalientes que todos asociamos con la historia que la película nos cuenta. el hundimiento del Titanic, Gladiator, Juego de Tronos y tantas otras.
Relajémonos un momento.
Feb
3
No dejamos de imaginar lo que pudo ser
por Emilio Silvera ~
Clasificado en General ~
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Nuestro planeta tiene millones de años, nosotros estamos aquí como mujeres y hombres verdaderos hace ahora unos 300.000 años. Lo que pudo pasar antes lo deducimos de los fósiles y de las huellas encontradas por los geólogos.

La imaginación se desboca y, en aquellos períodos oscuros de los que no sabemos lo que pudo pasar, teorizamos y hacemos conjeturas y construimos teorías de lo que pudo ser.


Está claro que nuestro mundo es cambiante, que se recicla continuamente por medio de movimientos tectónicos que producen terremotos, erupciones volcánicas, Tsunamis, Grandes tormentas y tornados… Todo ello, va cambiando la orografía del planeta.
Siempre hemos tapado los huecos en blanco en los que no existe nada “escrito”, y, lo hemos rellenado con lo que se nos ha pasado por la Mente que nos parecía más lógico para tapar esos espacios en blanco donde mora la ignorancia que siempre estarán con nosotros, nunca podremos saberlo todo. Así apareció la hipótesis del eslabón perdido.

Durante décadas, el fósil de 3,2 millones de años llamado “Lucy” ha sido pieza central en las historias sobre los orígenes humanos. Miembro de la especie Australopithecus afarensis, Lucy fue presentada durante mucho tiempo como el ancestro directo más plausible de los humanos posteriores , un eslabón perdido que unía a los homínidos simiescos anteriores con el género Homo.
Lo cierto es que, saber lo que se dice saber quienes somos… ¡No lo sabemos!
Por eso, después de miles de años de deambular por el planeta, nos seguimos preguntando:
¿De dónde venimos? ¿Quiénes somos? ¿Hacia donde vamos?
La respuesta es el silencio. Una respuesta auto-consistente y científicamente inamovible, no existe.
Emilio Silvera V.
















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