Es curioso como a veces, la realidad de los hechos observados, vienen a derribar esas barreras que muchos ponen en sus mentes para negar lo evidente. Por ejemplo: Los extraordinarios resultados de la sonda Kepler, que en su primer año de misión ha encontrado ya 1.235 candidatos a planetas, 54 de ellos en la zona habitable de sus estrellas, ha permitido a los investigadores extrapolar el número total de mundos que podría haber sólo en la Vía Láctea, nuestra galaxia. Y ese número ronda los 50.000 millones. De los cuales, además, unos 500 millones estarían a la distancia adecuada de sus soles para permitir la existencia de agua en estado líquido, una condición necesaria para la vida.

         Los planetas como la Tierra proliferan por todo el Universo

Planetas parecidos a la Tierra, como arriba nos dicen, hay miles de millones y sólo cabe esperar que estén situados en los lugares adecuados para que la vida tenga la oportunidad de surgir acogida por el ecosistema ideal del agua líquida, una atmósfera acogedora y húmeda, temperatura ideal media y otros parámetros que la vida reqiere para su existencia.

   Recreación del sistema solar en formación, con la protoestrella y el disco de polvo y gas que la rodea

Un equipo de astrónomos internacionales pertenecientes al Observatorio Europeo Austral (ESO), el más importante del mundo, investiga la formación de un posible nuevo sistema planetario a partir de discos de material que rodea a una estrella joven. Según un comunicado difundido hoy por el centro astronómico que se levanta en la región norteña de Antofagasta, a través del “Very Large Telescope”(VLT), los científicos han estudiado la materia que rodea a una estrella joven.

               Very Large Telescope en Chile

Según los astrónomos, los planetas se forman a partir de discos de material que rodean a las estrellas, pero la transición desde discos de polvo hasta sistemas planetarios es rápida y muy pocos son identificados en esta fase. Uno de los objetos estudiados por los astrónomos de ESO, es la estrella T Chamaleontis (T-Cha), ubicada en la pequeña constelación de Chamaleón, la cual es comparable al sol pero en sus etapas iniciales.

Dicha estrella se encuentra a unos 330 años luz de la Tierra y tiene 7 millones de años de edad, lo que se considera joven para una estrella. “Estudios anteriores han demostrado que T Cha es un excelente objetivo para estudiar cómo se forman los sistemas planetarios”, señala el astrónomo Johan Olofsson, del Max Planck Institute of Astronomy de Alemania.

Algunas veces hablando de los extensos y complejos temas que subyacen en la Astronomía, lo mismo hablamos de “materia de sombre” que de “supercuerdas” y, se ha llegado a decir que existe otro universo de materia de sombra que existe en paralelo al nuestro. Los dos universos se separaron cuando la Gravedad se congeló separándose de las otras fuerzas. Las partículas de sombra interaccionan con nosotros sólo a través de la fuerza de la gravedad, lo cual las convierte en candidatas ideales para la tan traída y llevada “materia oscura”.

Llegamos a los Axiones.

 

 

El estado actual de la cuestión es que los cosmólogos creen saber que hay una gran cantidad de materia oscura en el Universo y, han conseguido eliminar la candidatura de cualquier tipo de partícula ordinaria que conocemos. En tales circunstancias no se puede llegar a otra conclusión que la materia oscura debe de existir en alguna forma que todavía no hemos visto y cuyas propiedades ignoramos totalmente. Sin embargo, se atreven a decir que, la Gravedad, es el efecto que se produce cuando la “materia oscura” pierde consistencia… , o algo así.  ¡Cómo son!

A los teóricos nada les gusta más que aquella situación en la cual puedan dejar volar libremente la imaginación sin miedo a que nada tan brusco como un experimento u observación acabe con su juego. En cualquier caso, han producido sugerencias extraordinarias acerca de lo que podría ser la “materia oscura” del universo.

                Lo que hay en el Universo…no siempre lo podemos comprender

Otro de los WIMPs favoritos se llama axión. Como el fotino y sus compañeros, el axión fue sugerido por consideraciones de simetría. Sin embargo, a diferencia de las partículas, sale de las Grandes Teorías Unificadas, que describen el Universo en el segundo 10ˉ³⁵, más que de las teorías totalmente unificadas que operan en el tiempo de Planck.

Durante mucho tiempo han sabido los físicos que toda reacción entre partículas elementales obedece a una simetría que llamamos CPT. Esto significa que si miramos la partícula de una reacción, y luego vemos la misma reacción cuando (1) la miramos en un espejo, (2) sustituimos todas las partículas por antipartículas y (3) hacemos pasar la película hacia atrás, los resultados serán idénticos. En este esquema la P significa paridad (el espejo), la C significa conjugación de carga (poner las antipartículas) y T la reversa del tiempo (pasar la película al revés).

Se pensaba que el mundo era simétrico respecto a CPT porque, al menos al nivel de las partículas elementales, era simétrico respecto a C, P y T independientemente. Ha resultado que no es éste el caso. El mundo visto en un espejo se desvía un tanto al mundo visto directamente, y lo mismo sucede al mundo visto cuando la película pasa al revés. Lo que sucede es que las desviaciones entre el mundo real y el inverso en cada uno de estos casos se cancelan una a la otra cuando miramos las tres inversiones combinadas.

Aunque esto es verdad, también es verdad que el mundo es casi simétrico respecto a CP actuando solos y a T actuando solo; es decir, que el mundo es casi el mismo si lo miran en un espejo y sustituyen las partículas por antipartículas que si lo miran directamente. Este “casi” es lo que preocupa a los físicos. ¿Por qué son las cosas casi perfectas, pero les falta algo?

La respuesta a esta cuestión parece que puede estar en la posible existencia de esa otra partícula apellidada axión. Se supone que el Axión es muy ligero (menos de una millonésima parte de la masa del electrón) e interacciona sólo débilmente con otra materia. Es la pequeña masa y la interacción débil lo que explica el “casi” que preocupa a los teóricos.

Las branas son entidades físicas conjeturadas por la teoría M y su vástago, cosmología de branas.  En la teoría M, se postula la existencia de p-branas y d-branas (ambos nombres provienen parasintéticamente de “membrana”). Las p-branas son objetos de dimensionalidad espacial p (por ejemplo, una cuerda es una 1-brana). En cosmología de branas,  el término “brana” se utiliza para referirse a los objetos similares al universo cuadridimensional que se mueven en un sustrato de mayor dimensión. Las d-branas son una clase particular de p-branas.

Un escenario posible imagina que el Universo empieza con todas sus dimensiones espaciales comportándose de una manera democrática, pero luego, algunas de las dimensiones quedan atrapadas y permanecen compactadas de manera tal que son infinitesimales, están el el límite de Planck y permanecen, como digo, estáticas y muy pequeñas desde entonces en ese lugar invisible al que no podemos llegar

Explicar todo el Universo con una sola teoría es… Algo ambicioso pero… ¡habrá que esperar!

   En el mundo cuántico, todo puede ser posible

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 momento, es imposible verificarla.

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 como 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 entre 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. Esta extraña función contiene un término elevado a la potencia veinticuatro.

          ¿Podéis imaginar la existencia de un Universo en permanente sombra?

La idea de un universo en sombra nos proporciona una manera sencilla de pensar en la materia oscura. El universo dividido en materia y materia se sombra en el Tiempo de Planck, y cada una evolucionó de acuerdo con sus propias leyes. Es de suponer que algún Hubble de sombra descubrió que ese universo de sombra se estaba expandiendo y es de suponer que algunos astrónomos de sombras piensan en nosotros como candidatos para su materia oscura.

¡Puede que incluso haya unos ustedes de sombras leyendo la versión de sombra de este trabajo!

         Partículas y partículas super-simétricas

Partículas son las que todos conocemos y que forman la materia, la super-simétricas, fotinos, squarks y otros, las estamos buscando sin poder hallarlas.

Estas partículas son predichas por las teorías que unifican todas las fuerzas de la naturaleza. Forman un conjunto de contrapartidas de las partículas a las que estamos habituados, pero son mucho más pesadas. Se nombran en analogía con sus compañeras: el squark es el compañero super-simétrico del quark, el fotino del fotón, etc. Las más ligeras de estas partículas podrían ser la materia oscura. Si es así, cada partícula probablemente pesaría al menos cuarenta veces más que el protón.

Materia de sombra, si existe, no hemos sabido dar con ella y, sin embargo, existen indicios de que está ahí

En algunas versiones de las llamadas teorías de supercuerdas hay todo un universo de materia de sombra que existe paralelo con el nuestro. Los dos universos se separaron cuando la gravedad se congeló separándose de las otras fuerzas. Las partículas de sombra interaccionan con nosotros sólo a través de la fuerza de la gravedad, lo que las convierte en candidatas ideales para la materia oscura.

Axiones

El Axión es una partícula muy ligera (pero presumiblemente muy común) que, si existiera, resolvería un problema antiguo en la teoría de las partículas elementales. Se estima que tiene una masa menor que una millonésima parte de la del electrón y se supone que impregna el universo de una manera semejante al fondo de microondas. La materia oscura consistiría en agregaciones de axiones por encima del nivel general de fondo.

Construímos inmensos aparatos de ingeniosas propiedades tecnológicas para tratar de que nos busquen las WIMPs.

¿WIMPs en el Sol?

A lo largo de todo el trabajo se ha dado a entender que todas estas partículas candidatas a materia oscura de la que hemos estado hablando, son puramente hipotéticas. No hay pruebas de que ninguna de ellas se vaya a encontrar de hecho en la naturaleza. Sin embargo sería negligente si no mencionase un argumento –un diminuto rayo de esperanza- que tiende a apoyar la existencia de WIMPs de un tipo u otro. Este argumento tiene que ver con algunos problemas que han surgido en nuestra comprensión del funcionamiento y la estructura del Sol.

Creemos que la energía del Sol viene de reacciones nucleares profundas dentro del núcleo. Si éste es el caso en realidad, la teoría nos dice que esas reacciones deberían estar produciendo neutrinos que en principio son detectables sobre la Tierra. Si conocemos la temperatura y composición del núcleo (como creemos), entonces podemos predecir exactamente cuántos neutrinos detectaremos. Durante más de veinte años se llevó a cabo un experimento en una mina de oro de Dakota del Sur para detectar esos neutrinos y, desgraciadamente, los resultados fueron desconcertantes. El número detectado fue de sólo un tercio de lo que se esperaba. Esto se conoce como el problema del neutrino solar.

“El problema de los neutrinos solares se debió a una gran discrepancia entre el número de neutrinos que llegaban a la Tierra y los modelos teóricos del interior del Sol. Este problema que duró desde mediados de la década de 1960 hasta el 2002, ha sido recientemente resuelto mediante un nuevo entendimiento de la física de neutrinos, necesitando una modificación en el modelo estándar de la física de partículas,”

La segunda característica del Sol que concierne a la existencia de WIMPs se refiere al hecho de las oscilaciones solares. Cuando los astrónomos contemplan cuidadosamente la superficie solar, la ven vibrar y sacudirse; todo el Sol puede pulsar en períodos de varias horas. Estas oscilaciones son análogas a las ondas de los terremotos, y los astrónomos llaman a sus estudios “sismología solar”. Como creemos conocer la composición del Sol, tenemos que ser capaces de predecir las propiedades de estas ondas de terremotos solares. Sin embargo hay algunas duraderas discrepancias entre la teoría y la observación en este campo.

No hace mucho que los astrónomos han señalado que si la Galaxia está en realidad llena de materia oscura en la forma de WIMPs, entonces, durante su vida, el Sol habría absorbido un gran número de ellos. Los WIMPs, por tanto, formarían parte de la composición del Sol, una parte que no se había tenido en cuenta hasta ahora. Cuando los WIMPs son incluidos en los cálculos, resultan dos consecuencias: primero, la temperatura en el núcleo del Sol resulta ser menor de lo que se creía, de forma que son emitidos menos neutrinos, y segundo, las propiedades del cuerpo del Sol cambian de tal modo que las predicciones de las oscilaciones solares son exactas.

        Hasta nos atrevemos a exponer una imagen que nos muestra la distribución de los WIMPs

Este resultado es insignificante en lo que se refiere a la existencia de WIMPs, pero como no debemos despreciar las coincidencias halladas, lo más prudente será esperar a nuevos y más avanzados experimentos (SOHO y otros). Tanto el problema del neutrino como las oscilaciones se pueden explicar igualmente bien por otros efectos que no tienen nada que ver con los WIMPs. Por ejemplo, el tipo de oscilaciones de neutrinos podría resolverse si el neutrino solar tuviera alguna masa, aunque fuese muy pequeña, y diversos cambios en los detalles de la estructura interna  del Sol podrían explicar las oscilaciones. No obstante estos fenómenos solares constituyen la única indicación que tenemos de que uno de los candidatos a la materia oscura pueda existir realmente.

Toda esta charla sobre supersimetría y teoría últimas da a la discusión de la naturaleza de la materia oscura un tono solemne que no tiene ningún parecido con la forma en que se lleva en realidad el debate entre los cosmólogos. Una de las cosas que más me gusta de este campo es que todo el mundo parece ser capaz de conservar el sentido del humor y una distancia respecto a su propio trabajo, ya que, los buenos científicos saben que, todos los cálculos, conjeturas, hipótesis y finalmente teorías, no serán visadas en la aduana de la Ciencia, hasta que sean muy, pero que muy bien comprobadas mediante el experimento y la observación y, no una sino diez mil veces antes de que puedan ser aceptadas en el ámbito puramente científico.

                                 El el Sol podemos hallar algunas respuestas

Posiblemente, el LHC nos pueda decir algo al respecto si, como no pocos esperan, de sus colisiones surgen algunas partículas super-simétricas que nos hablen de ese otro mundo oscuro que, estando en este, no hemos sabido encontrar hasta este momento. Otra posibilidad sería que la tan manoseada materia oscura no existiera y, en su lugar, se descubriera otro fenómeno o mecanismo natural desconocido hasta ahora que, incidiendo en el comportamiento de expansión del Universo, nos hiciera pensar en la existencia de la “materia oscura” para cubrir el hueco de nuestra ignorancia.

     Vuelve al trabajo buscando partículas SUSY

Hace algún tiempo, en esas reuniones periódicas que se llevan a cabo entre científicos de materias relacionadas: física, astronomía, astrofísica, comología…, alguien del grupo sacó a relucir la idea de la extinción de los dinosaurios y, el hombre se refirió a la teoría (de los muchas que circulan) de que el Sol, en su rotación alrededor de la Vía Láctea, se salía periódicamente fuera del plano de la Galaxia. Cuando hacía esto, el polvo existente en ese plano podía cesar de proteger la Tierra, que entonces quedaría bañada en rayos cósmicos letales que los autores de la teoría pensaban que podían permeabilizar el cosmos. Alguien, desde el fondo de la sala lanzó: ¿Quiere decir que los dinosaurios fueron exterminados por la radiación de fotinos?

La cosa se tomó a broma y risas marcaron el final de la reunión en la que no siempre se tratan los temas con esa seriedad que todos creen, toda vez que, los conocimientos que tenemos de las cosas son muy limitados y tomarse en serio lo que podría no ser… ¡No sería nada bueno!

Por ejemplo, si vemos la imagen de arriba y un letrero que diga: “Dopar un aislante topológico con impurezas magnéticas rompe la simetría de inversión temporal y abre una nueva vía a la espintrónica.”  Para la mayoría de los presentes, el galimatías no le dirá nada y, sin embargo, para otros al tanto de las cuestiones de física, le parecerá que: “Los aislantes topológicos son materiales que conducen electrones en su superficie exterior, pero actúan como aislantes en su volumen interior. Esta propiedad tiene su origen en la forma en que los electrones se mueven a través del material. Los electrones poseen un espín mecánico-cuántico que apunta hacia “arriba” o hacia “abajo”. El espín es normalmente independiente del movimiento de los electrones, pero dentro de los aislantes topológicos, el espín de los electrones está estrechamente relacionado con su movimiento.”

¡Qué cosas! Lo que digo siempre… ¡Nunca llegaremos a saberlo todo!

Pero… Eso sí, la imaginación irá siempre por delante de la realidad.

Emilio Silvera V.

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Y suma y sigue

¿No pondremos límites a todo esto?

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Lo asombroso es que hayamos podido llegar a conocer algo de este “universo” de lo infinitamente pequeño

[?]

En ese tiempo por venir, tendremos naves espaciales que despegaran de la Tierra y podrán abrir “puertas” que las dejen entrar en el Hiperespacio para realizar viajes a estrellas muy lejanas, situadas lejos de nuestro Sistema solar. Para cuando eso ocurra, los habitantes de nuestro planeta en el presente serán recordados como aquellos pioneros que intentaron los primeros viajes espaciales fuera del planeta, los habitantes de la Tierra de ese tiempo futuro sabrán de nosotros por la historia, y, en las escuelas estudiaran cómo construimos una Estación Espacial Internacional, un Telescopio llamado Hubble y un Acelerador de partículas denominado LHC para intentar comprender, qué era la materia.

Bueno, este es el escenario que me gustaría dejando de lado la I. A. que, de seguro, lo cambiará todo.

En ese escenario del futuro las ciudades espaciales estarán repartidas por todo el Sistema solar y los habitantes de la Tierra viajaran a ellas como cosa cotidiana, de la misma manera que ahora nos trasladamos a otras ciudades y continentes en nuestro planeta, así serán las Sociedades de aquel tiempo que comerciaran las riquezas situadas en las lunas de Júpiter y Saturno como cosa natural y realizaran viajes a otros mundos fuera de nuestro entorno, a muchos años-luz de distancia para celebrar reuniones planetarias con otros gobiernos que, como el nuestro, dominan sistemas planetarios enteros y tienen esparcidos por el espacio lejano flotas de naves con equipos científicos investigando estrellas lejanas, captando in situ como se forman los mundos, o, incluso rodando a prudente distancia explosiones supernovas y el giro vertiginoso de los horizontes de sucesos de agujeros negros gigantes.

Para entonces, medir la tasa de rotación de los agujeros negros gigantes será cosa cotidiana y, se habrá conseguido al fín saber, el destino final de la materia allí concentrada dentro de lo que ahora llamamos singularidad. Sabremos también que nunca podremos contar (por haberlo presenciado), lo que ocurre más allá del horizonte de sucesos, ese lugar de “ir y no volverás” que tritura la materia que traspasa la linea fatal y desaparece para siempre. Sabremos que los agujeros negros nunca dejan de crecer y que, finalmente, alrededor de ellos se forman nuevas galaxias.

Modernas Instalaciones en lunas olvidadas que contienen riquezas inimaginables. Existen algunos “pequeños mundos” en nuestro propio sistema solar que esconden riquezas incalculables. Sin ir muy lejos, se sabe que la propia Luna contiene metales del grupo platino en su superficie que podrían superar todas las reservas de la Tierra. ¿Cuándo llegue ese momento futuro, en el que un Gobierno o una Empresa privada pueda llegar a la Luna de la Tierra o hasta cualquier otra de uno de los planetas del Sistema solar, cómo se determinará su derecho a explotarla, puede alguien ser dueño de una de esas lunas?

Bueno, actualmente existe un tratado internacional que no permite que nadie se pueda adueñar de ningún cuerpo celeste pero, sin embargo, sí podrá explotarlo y buscar las riquezas en él encerradas y, para eso, todo reside en poder llegar el primero y registrar la explotación para que todos sepan a quien pertenece. No habrá derecho de propiedad pero sí de explotación. En la actualidad son más de una las Empresas privadas que hacen cábalas al respecto.

VY Canis Majoris

La realidad se muestra desnuda ante nuestros ojos y demuestra que es mucho más grande que nuestra propia imaginación. Lo que no deja de ser sorprendente si tenemos en cuenta que imaginar no cuesta nada y podemos llegar hasta donde queramos. Sin embargo, una cosa pone límites a esa imaginación: ¡Los conocimientos! Nos faltan conocimientos para poder imaginar cosas que existen y que no conocemos.

Fijaos en la imagen de arriba. ¿Quién hubiera podido imaginar que una estrella como VY Canis Majoris pudiera existir? Si miramos la comparación gráfica que se hace de su tamaño en comparación a nuestro propio Sol y las órbitas de algunas planetas, lo único que podemos hacer es asombrarnos de que tal cosa sea posible, y, desde luego, sentirnos un poco más humilde de lo que somos.

Esta estrella hiper-gigante roja es una de las estrellas conocidas más grandes y luminosas, con un radio de 19 unidades astronómicas, lo que equivale a 3000 radios solares en su momento fue la mayor pero, como todo reinado termina, llegó el descubrimiento de NML Cygni para arrebatarle el título de la estrella más grande. Su luminosidad es unas 300 000 veces la del Sol.

          

                                                              Imagen de NML Cygni

“NML Cygni o Cyg NML es una estrella hiper-gigante roja, y una de las estrellas más grandes conocida en la actualidad, alrededor de 1640 a 2770 radios solares. Su distancia a la Tierra se estima en alrededor de 1,61 kpc, o unos 5300 años luz.”

 

La inmensa estrellas se ha desprendido de una buena parte de su atmósfera y ha eyectado material al espacio que la circunda creando una capa a su alrededor que contiene polvo y mucho oxígeno y también Carbono. Todo ello ha podido ser captado por el Hubble que ha captado violentas erupciones solares en la gigante estrella.

La Nebulosa creada la ha ocultado y actualmente es difícil captar su imagen. La Nebulosa es muy similar a otra que rodea a la hiper-gigante IRC+10420 y, de los datos observados se desprende que VY Canis está en período de evolución para transformarse en un astro similar al que antes mencionamos y, de ahí, a una estrella variable azul luminosa, y luego a una estrella Wolf-Rayet antes de que estalle como supernova.

He querido introducir un ejemplo de hasta donde han llegado nuestros conocimientos para poder captar imágenes de una estrella gigante lejana y poder llegar a saber su futuro estudiando su presente. No es ningún secreto poder averiguar de qué están hechas las estrellas y el por qué de sus comportamientos. De la misma manera, a finales de este siglo y principios del venidero, podremos estar situados en bases permanentes en otros “mundos” de nuestro propio Sistema solar preparando el salto hacia horizontes más lejanos. El destino de la Humanidad está ahí, en convertirse en viajera del Espacio y poblar otros mundos fuera de este.

Aunque la de arriba es una recreación artística de Inga Nielsen, peligrosas salidas del “Sol” como la que aquí vemos están presentes en algunos mundos que pululan alrededor y muy cerca de sus estrellas que lo azotan de manera continuada impidiendo que allí pueda existir alguna clase de vida tal como nosotros la conocemos. Sin embargo, como la diversidad del Universo es grande, también existen múltiples planetas que, como la Tierra, podrán albergar la vida.

Sabemos que solo en nuestra Galaxia, la Vía Láctea existen cien mil millones de estrellas y, por lo general, las estrellas suelen tener a su alrededor planetas que la orbitan a diferentes distancias, unos gaseosos y rocosos otros. De entre toda esa inmensa familia de estrellas en las que está presente una rica variedad de materiales, luminosidad, colores, luminosidad, radiación, etc. Cabe la posibilidad de que, muchos de esos mundos que orbitan alrededor de ellas, estando en la zona habitable, tengan abundante agua corriente y climas benignos que puedan posibilitar la vida.

Muchos de esos mundos serán extraños y en ellos podrán vivir criaturas que, adaptadas al lugar, nos podrán asombrar al igual que lo hacen algunas que viven aquí  mismo en la Tierra. Todos los seres vivos tienden a poder adaptarse al hábitat que les acoge para seguir viviendo y, algunos, llegan a sufrir mutaciones de adaptación que son generadas durante milenios y millones de años hasta que consiguen la estabilidad más alta de simbiosis con el medio en el que desarrollaran su normal actividad en el transcurrir del tiempo.

Cada día que pasa encontramos nuevos mundos y, en esta ocasión, el que podemos ver en la imagen de más abajo, está acompañado por dos soles a los que orbita y de los que recibe luz y calor. Hemos descubierto más de mil mundos situados en el espacio exterior que dan vueltas alrededor de estrellas de diferentes conformaciones más pequeñas y más grandes que nuestro Sol y, en alguno de esos mundos, la vida podría estar presente.

“Una de las imágenes más recordadas de Star Wars es el momento en el que Luke Skywalker mira la puesta de sol del desierto de Tatooine y vemos cómo se ven 2 soles. Aunque imagen forme parte de la historia del cine parece ser que podría ser una realidad; no es que la NASA haya descubierto la ubicación de Tatooine ni nada parecido sino que el telescopio Kepler ha localizado el planeta que orbita alrededor de dos estrellas.”

El equipo del telescopio espacial Kepler de la NASA nos anunció el descubrimiento del primer exoplaneta que orbita simultáneamente dos estrellas de un sistema binario. La criatura se llama Kepler-16b -o mejor, Kepler-16 (AB)-b– y gira alrededor de dos estrellas más pequeñas que el Sol. Kepler A y Kepler B son dos astros con el 69% y el 20% de la masa del Sol respectivamente, mientras que Kepler-16b es un exo-Saturno que tiene 0,33 veces la masa de Júpiter. Posee un periodo de 229 días y se halla situado a 105 millones de kilómetros del par binario, la misma distancia que separa a Venus del Sol en nuestro Sistema Solar. Pero debido a que Kepler-16 AB son dos estrellas relativamente frías, la temperatura “superficial” de este gigante gaseoso ronda gélidos 170-200 K dependiendo de la posición orbital. Es decir, nada que ver con el infierno de Venus.

Son muchos los planetas descubiertos fuera de nuestro sistema solar, todos ellos muy grandes, incluso varias veces el volumen y la masa de Júpiter (no aptos la vida inteligente tal como la conocemos). Hay que esperar a que estén en funcionamiento las nuevas generaciones de Telescopios con técnicas superiores al Hubble que, nos podrán buscar nuevos planetas fuera del Sistema Solar y que a muchos años-luz de nosotros, podrían albergar vida inteligente. El descubrimiento de planetas enormes situados en sistemas solares muy lejanos, son una esperanza, ya que, dónde existen esa clase de planetas, es lógico pensar que existan otros más pequeños que, como la Tierra, puedan tener distintas y que permitan alguna clase de vida.

Al mismo tiempo que avanzan la técnica que mejoran considerablemente las prestaciones de los telescopios, de la misma manera, avanzan también los conocimientos para poder construir aceleradores de partículas mejores y que trabajen con más energías que nos permitan llegar hasta las entrañas de la materia para conocer, de una vez por toda, qué se esconde más allá de los Quarks y si, finalmente, la materia está hecha de esas “cuerdas vibrantes” de las que tanto hablamos.

         Sabemos que “otras Tierras” están ahí fuera esperando que nosotros las podamos visitar

Nuestros conocimientos actuales nos han traído a una nueva manera de mirar el universo que nos permite generar nuevas ideas, no todo el espacio son agujeros negros, estrellas de neutrones, galaxias y desconocidos planetas; la verdad es que casi todo el universo está vacío y sólo en algunas regiones tiene agrupaciones de materia en forma de estrellas y otros objetos estelares y cosmológicos; muchas de sus propiedades y características más sorprendentes (su inmenso tamaño y su enorme edad, la soledad y oscuridad del espacio) son

Si pudiéramos situarnos ahí, no veríamos esta imagen que es posible ver por la inmensa distancia a la que se tomó

La baja densidad media de materia en el universo significa que si agregáramos material en estrellas o galaxias, deberíamos esperar que las distancias medias El Universo está conformado de la manera siguiente:

 

El universo visible contiene sólo:

1 átomo por metro cúbico

1 Tierra por (10 años luz)3

1 Estrella por (103 años luz)3

1 Galaxia por (107 años luz)3

1 “Universo” por (1010 años luz)3

lEl cuadro expresa la densidad de materia del universo de varias maneras diferentes que muestran el alejamiento que cabría esperar “¿Por qué vivimos y desarrollamos nuestra historia en este punto concreto del espacio infinito, en un minúsculo grano de polvo en el universo, un rincón marginal? ¿Por qué precisamente es así?

Está claro que la Tierra, comparada con la Galaxia, es un simple grano de arena.

                   Lo cierto es que, es el “grano” de arena más hermoso jamás visto

“El hecho fundamental de nuestra existencia es que parecemos estar aislados en el cosmos. Somos los únicos seres racionales capaces de expresarse en el silencio del universo. En la historia del Sistema Solar se ha dado en la Tierra, un periodo de tiempo infinitesimalmente corto, una situación en la que los seres humanos evolucionan y adquieren conocimientos que incluye el ser conscientes de sí mismos y de existir… Dentro del Cosmos ilimitado, en un minúsculo planeta, durante un minúsculo periodo de tiempo de unos pocos milenios, algo ha tenido lugar como si este planeta fura lo que abarca todo, lo auténtico. Este es el lugar, una mota de polvo en la inmensidad del cosmos, en el que el ser ha despertado con el hombre”.

 

No creo que estemos solos, podremos tener diferencias con las criaturas de otros mundos pero, como la Naturaleza trabaja igual en todas partes, en lo esencial, esos seres estarán basados en el Carbono como nosotros y todos los seres vivos de la Tierra.

Hay aquí algunas grandes hipótesis sobre el carácter único de la vida humana en el universo (creo que equivocada). En cualquier caso se plantea la pregunta, aunque no se responde, de por qué estamos aquí en el tiempo y lugar en que lo hacemos. Hemos visto que la cosmología moderna ofrecer algunas respuestas esclarecedoras a estas preguntas.

En anteriores trabajos creo que quedaron reflejadas “casi” todas las respuestas a estas preguntas. Nada sucede porque si, todo es consecuencia directa de la causalidad. suceso tiene su razón de ser en función de unos hechos anteriores, de unas circunstancias, de unos fenómenos concretos que de no haberse producido, tampoco el tal suceso se habría significado, simplemente no existiría.

La Tierra primigenia que ya tenía las condiciones para recibir la llegada de la Vida

Con la vida en nuestro planeta, ocurrió igual. Una atmósfera primitiva evolucionada, la composición primigenia de los mares y océanos con sus compuestos, expuestos al bombardeo continuo de radiación del espacio exterior que llegaba en ausencia de la capa de ozono, la temperatura ideal en relación a la distancia del Sol a la Tierra y otra serie de circunstancias muy concretas, como la edad del Sistema Solar y los componentes con elementos complejos del planeta Tierra, hecho del material estelar evolucionado a partir de supernovas, todos estos elementos y circunstancias especiales en el espacio y en el tiempo, hicieron posible el nacimiento de esa primera célula que fue capaz de reproducirse a sí misma y que, miles de años después, hizo posible que evolucionara hasta lo que hoy es el hombre que, a partir de materia inerte, se convirtió en un ser pensante que es capaz de exponer aquí mismo estas cuestiones. ¡Es verdaderamente maravilloso!

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

Todo esto parece un viaje en el Tiempo pero del revés, es decir, hemos comenzado hablando de ese posible futuro y nos hemos venido hasta los primeros momentos del Universo, cuando se supone que nació a partir de aquella explosión que llamamos Big Bang y que hizo posible la existencia de todo lo que conocemos y de muchas otras cosas que nos quedan por descubrir.

Cada vez está más cerca el día en el que dejemos de enviar ingenios al espacio exterior para que vigilen y descubran para nosotros. En unos cuantos siglos, seremos nosotros, los que con nuestras potentes naves podremos viajar a lugares lejanos para poder pisar el suelo de otros mundos que ahora, sólo podemos contemplar por las imágenes que nos ofrecen nuestros avanzados telescopios.

El Tiempo es inexorable y transcurre sin pausa, es el único continuo del que podemos estar seguro en nuestro Universo, “el transcurrir del tiempo”. Llegará un día en el que la Tierra estará sobrepasada de Humanidad, los recursos no darán para todos y las reservas estarán agotadas, las aguas contaminadas y la polución de las ciudades insoportables. Para cuando eso llegue, tendremos que haber ideado la manera de escapar hacia otros mundos nuevos que, como en el pasado la Tierra, nos de cobijo y nos ofrezca todo lo necesario para la vida.

Claro que, si en realidad fuésemos una especie inteligente, todo eso se podría evitar y, nuestro planeta, estaría limpio y podría ser la cuna de la Humanidad para siempre, sin que ello, impidiera el viaje a otros mundos que serían colonizados para nuevos comienzos al calor de otras estrellas.

Emilio Silvera V.

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Los científicos estudian si los seres vivos utilizan las extrañas propiedades de la física cuántica en sus procesos biológicos, pero aún no lo han decidido.

La afirmación es correcta: los científicos están investigando activamente la relación entre la física cuántica y la biología, pero aún no hay un consenso definitivo sobre si los seres vivos utilizan a propósito propiedades cuánticas. Este campo emergente, llamado biología cuántica, explora cómo fenómenos como la superposición o el entrelazamiento podrían desempeñar un papel en procesos naturales, y hay evidencia de su relevancia en fenómenos como la fotosíntesis. 

 

• • Evidencia creciente: Se han observado fenómenos en la naturaleza, como la fotosíntesis, que parecen requerir la coherencia cuántica.
  • Campo en desarrollo: La biología cuántica es un campo joven y está en constante evolución.

• No es un fenómeno “a propósito”: No se trata de que los organismos “elijan” usar la cuántica, sino de si los procesos biológicos se benefician o son posibles gracias a principios cuánticos, tal como se detalla en la BBC.

• Investigación activa: La investigación continúa para determinar el alcance y la importancia de la mecánica cuántica en la biología. 

Imagen de una estructura de ADN molecular en el Museo de Ciencias de Oxford. Allispossible.org.uk (CC)

Erwin Schrödinger (nació el 12 de Agosto de 1887 y murió el 4 de enero de 1961

Aunque el austríaco no fue el primero en suponer que la información genética de los seres vivos debía de codificarse en enlaces químicos, sus ideas influyeron en la posterior investigación de la estructura del ADN por James Watson y Francis Crick. Pero Schrödinger hizo algo más: acuñó el término “teoría cuántica de la biología”, refiriéndose al hecho de que las mutaciones son saltos en la herencia, del mismo modo que la energía de las partículas salta de un valor discreto a otro (está cuantizada). “El mecanismo de la herencia está estrechamente relacionado con, o mejor dicho, está fundado sobre, la misma base de la teoría cuántica”, escribía el físico.

Con todo, Schrödinger se quedó corto: además de no extender su idea más allá de los genes, se centró únicamente en cómo la asimetría de las moléculas y sus múltiples formas podían servir para codificar toda la diversidad de la información genética. En cambio, negó expresamente que las transiciones en los átomos pudieran tener alguna influencia en la biología: “La indeterminación cuántica no juega ningún papel biológicamente relevante”, escribió.

 

La fotosíntesis funciona gracias a la física cuántica. Sorprendente efectos cuánticos en la fotosíntesis

¿Un fino olfato cuántico? Hay muchas dudas. EE | Pixbay (PD)

“El olfato humano se explica con la física cuántica: un aroma viaja en pequeños paquetes de energía…  Al parecer los aromas viajan a través de pequeños paquetes de energía, llamados quantas o quantum, y que son liberados de electrones.”

Los expertos no ven demasiado claro que las tecnologías actuales vayan a ofrecer respuestas “en muchos años o unas pocas décadas”, estima Arndt. Y menos en casos todavía más aventurados y difíciles de testar: en 1996, el biofísico del University College de Londres Luca Turin lanzó una idea que trataba de dar respuesta a un enigma clásico de la biología del olfato: ¿Cómo puede nuestra nariz, con un repertorio grande pero limitado de receptores olfativos, detectar más de un billón de olores? La audaz hipótesis de Turin es que los receptores son capaces de distinguir las vibraciones de las moléculas de olor mediante un mecanismo de efecto túnel, lo que ampliaría la gama olfativa. Sin embargo, la propuesta no ha ganado el aplauso general. “La mayoría de la literatura no apoya el modelo de Turin”, dice Arndt.

          Receptores olfativos

En resumen, y pese a lo que afirman McFadden y Al-Khalili en el título de su libro, realmente no parece que la biología cuántica esté pasando a la madurez, sino sufriendo aún un larguísimo parto. Y eso que sus aplicaciones podrían ser provechosas, más allá de responder a la pregunta de Schrödinger. Por ejemplo, dominar el efecto cuántico de la fotosíntesis permitiría diseñar células solares más eficientes. Los dos autores subrayan que la manipulación a nano-escala abriría la puerta a logros como la creación de nano-robots que depositen un fármaco en la célula que lo necesita.

Ya se trabaja con robots que puede suministrar medicinas directamente en la sangre, pero ahora estudiarán las células.

Y cómo no, también está el futuro de los ordenadores cuánticos: lo que hace el electrón en la fotosíntesis no es otra cosa que computar la mejor solución a un problema sin tener que realizar las operaciones una por una. La naturaleza ya sabe cómo hacerlo. Curiosamente, Arndt sugiere que los ordenadores cuánticos, a su vez, generarían modelos detallados que darían una respuesta definitiva a las incógnitas sobre biología cuántica.

Por algo la ventaja de los ordenadores cuánticos es que son extremadamente potentes. Si no fuera porque aún no funcionan.

Reportaje de Prensa

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