Debemos saber

Día tras día, cumplimos nuestro compromiso con los lectores de este lugar y,  aunque no siempre resulta facil, procuramos dejar la entrega diaria y diversa que sobre Fisica, Astronomia, o Ciencia en general, se nos pueda ocurrir en ese dia. Tenemos la obligación de saber sobre el mundo y el Universo que nos acoge, tenemos que adquirir los conocimientos necesarios sobre nuestro entorno y, sobre todo, procurar que nuestras mentes comprendan que foremamos parte de un todo.

En la tumba de David Hilbert (1862-1943), en el cementerio de Gotinga (Alemania), dice: Debemos saber. Sabremos.

Estoy totalmente de acuerdo con ello, el ser humano está dotado de un resorte interior, algo en su mente que, llamamos curiosidad y que nos empuja, (sin que en muchas ocasiones pensemos en el enorme esfuerzo y en el alto precio que pagamos), a buscar respuestas, a querer saber el por qué de las cosas, a saber por qué la naturaleza se comporta de una u otra manera y, sobre todo, siempre nos llamó la atención aquellos problemas que nos llevan a buscar nuestro origen en el origen mismo del Universo, y, como nuestra ambición de saber no tiene límites, antes de saber de donde venimos, ya nos estamos preguntando hacia donde vamos.  Nuestra osadía no tiene límites y, desde luego, nuestro pensamiento tampoco lo tiene, gracias a lo cual, estamos en un estadio de conocimiento que, a principios del siglo XXI, se podría calificar de bastante aceptable para dar el salto hacia objetivos más valiosos.

La humanidad necesita más energía para continuar avanzando, los recursos naturales fósiles, como el petróleo, el gas o el carbón, son cada vez más escasos y difíciles de conseguir.  Se ha llegado a un punto en el que se deben conseguir otras energías. Y, tal solución, sólo puede venir por el conocimiento del Universo a través de la Astronomía. Si copiamos a la Naturaleza misma, tendremos la solución a todos los problemas.

Dentro de unos treinta años estaremos en el camino correcto, la energía de fusión sería una realidad que estará en plena expansión de un comenzar floreciente.  Sin residuos nocivos peligrosos como las radiaciones de la fisión nuclear, la fusión, nos dará energía limpia y barata en base a una materia prima muy abundante en el planeta Tierra.

Nuestro Sol fusiona Hidrogeno en Helio a razón de 4.654.000 toneladas por segundo.  De esta enorme cantidad de Hidrógeno, 4.650.000 toneladas se convierten en Helio.  Las 4.000 toneladas restantes, son lanzadas al espacio en forma de luz y calor, energía termonuclear de la que, una parte, llega al planeta Tierra y hace posible la vida.

Resulta pues que, el combustible nuclear de las estrellas es el Hidrógeno que mediante su fusión hace posible que genere tal enormidad de energía.  Así lleva el Sol unos 4.500 millones de años, y se espera que, al menos durante un período similar, nos esté regalando su luz y su calor.

Pero ¿tenemos Hidrógeno en el planeta Tierra para tal empresa?

La verdad es que sí. La fuente de suministro de Hidrógeno con la que podemos contar, es prácticamente inagotable…

¡El agua de los mares y de los Océanos!

Todos sabemos que el hidrógeno es el elemento más ligero y abundante del Universo.  Está presente en el agua y en todos los compuestos orgánicos.  Químicamente, el hidrógeno reacciona con la mayoría de los elementos.  Fue descubierto por Henry Cavendisch en 1.776. El hidrógeno  se utiliza en muchos procesos industriales, como la reducción de óxidos minerales el refinado del petróleo, la producción, de hidrocarburos a partir de carbón y la hidrogenación de los aceites vegetales y, actualmente, es un candidato muy firme para su uso potencial en la economía de los combustibles de hidrógeno en la que se usan fuentes primarias  distintas a las energías derivadas de combustibles fósiles (por ejemplo, energía nuclear, solar o geotérmica) para producir electricidad, que se emplea en la electrolisis del agua.  El hidrógeno formado se almacena como hidrógeno líquido o como hidruros de metal.

Bueno tanta palabrería y explicaciones solo tiene por objeto hacer notar la enorme importancia del Hidrógeno.  Es la materia prima del Universo, sin él no habría estrellas, no existiría el agua y, lógicamente, tampoco nosotros podríamos estar aquí sin hidrógeno.

Cuándo dos moléculas de Hidrógeno se junta con una de Oxígeno (H₂O), tenemos el preciado líquido que llamamos agua y sin el cual la vida no sería posible.

Así las cosas, parece lógico pensar que, conforme a todo lo antes dicho, los seres humanos, deberán fijarse en los procesos naturales (en este caso el Sol y su producción de energía), y, teniendo como tiene a su disposición la materia prima (el Hidrógeno de los océanos), procurar investigar y construir las máquinas que sean necesarias para conseguir la fusión, la energía del Sol.

Esa empresa está ya en marcha y, como he dicho al principio de este comentario, posiblemente, en unos treinta años, sería una realidad que nos dará nuevas perspectivas para continuar el imparable avance en el que estamos inmersos.

Pero no me gustaría cerrar este comentario sobre la fusión sin contestar a una importante pregunta…

¿Y por qué la fusión?

Porque tiene una serie de ventajas muy significativas en seguridad, funcionamiento, medio ambiente, facilidad en conseguir su materia prima, ausencia de residuos peligrosos, posibilidad de reciclar los escasos residuos que genere, etc.

• Los recursos combustibles básicos (deuterio y Litio) para la fusión son abundantes y fáciles de obtener.
• Los residuos son de helio, no radiactivos.
• El combustible intermedio, Tritio, se produce del Litio.
• Las centrales eléctricas de fusión no estarán expuestas a peligrosos accidentes como las centrales nucleares de fisión.
• Con una elección adecuada de los materiales para el propio dispositivo de fusión, sus residuos no serán ninguna carga para las generaciones futuras.
• La fuente de energía de fusión es sostenible, inagotable e independiente de las condiciones climáticas.

Para producir la energía de fusión solo tenemos que copiar lo que hace el Sol.  Tenemos que hacer chocar átomos ligeros de Hidrógeno para que se fusionen entre sí a una temperatura de 15 millones de grados Celsius, lo que, en condiciones de altas presiones (como ocurre en el núcleo del Sol) produce enormes energías según la formula E=mc² que nos regaló Einstein demostrando la igualdad de la masa y la energía.

Ese estado de la materia que se consigue a tan altas temperaturas, es el plasma, y sólo en ese estado, se puede conseguir la fusión.

¡TIEMPO!

Sí, es el tiempo el factor que juega a nuestro favor para conseguir nuestros logros más difíciles, para poder responder preguntas de las que hoy no tenemos respuesta y, es precisamente, la sabiduría que adquirimos con el paso del tiempo, la que nos posibilita para hacer nuevas preguntas, más profundas que las anteriores y que antes, por ignorancia, no podíamos formular.  Cada nuevo conocimiento nos abre una puerta que nos invita a entrar en una nueva región donde encontramos otras puertas cerradas que tendremos que abrir para continuar nuestro camino.  Sin embargo, hasta ahora, con el “tiempo” suficiente para ello, hemos podido franquearlas hasta llegar al momento presente en el que estamos antes puertas cerradas con letreros en los que se puede leer: Fusión, teoría M, Viajes espaciales tripulados, Nuevas formas de materia, el gravitón, la partícula de Higgs, las ondas gravitatorias de Agujeros Negros, Hiperespacio, Materia Oscura, otros Universos…

Todas esas puertas y muchas más nos quedan por abrir, y, las llaves de cada una de esas puertas cerradas que esconden las respuestas a las preguntas que ahora nadie sabe contestar, están precisamente, en el conocimiento del Universo, en el inmenso Cosmos están encerrados todos los misterios que la Humanidad desea desvelar, y, sin los conocimientos necesarios, nunca alcanzaremos ningún objetivo.

Ahora, pasado el tiempo, nuestra innata curiosidad nos ha llevado a descubrir que vivimos en un planeta que pertenece a una estrella de una galaxia que forma parte de un grupo de 31 galaxias (el “Grupo Local”) y que a su vez, están inmersas en un Universo que cuenta con cientos de miles de millones de Galaxias como la nuestra.

Hemos podido saber que ese Universo está en expansión y que las Galaxias se alejan las unas de las otras.  Se ha podido deducir que el Universo surgió de una explosión a la que llamamos el Big Bang hace ahora 13.500 millones de años.  A partir de una singularidad, un punto de energía y densidad infinitos, surgió el Universo que, desde entonces, junto con el espacio y el tiempo continua expandiéndose.

Surgieron los primeros quarks para formar protones y neutrones que, al juntarse, formaron núcleos que, al tener energía positiva, atrajeron a los electrones, de energía negativa, formándose asi lo átomos.

Los átomos se juntaron para formar células y éstas, a su vez, juntas formaron materia.  Al principio era todo simetría y existía una sola fuerza que lo regía todo, el Universo era totalmente opaco, la temperatura reinante muy alta y todo estaba invadido por una especie de plasma.

Pero la expansión del joven Universo continuó imparable, la temperatura fue descendiendo y la simetría se rompió lo que dio lugar a que dónde sólo había una sola fuerza aparecieran cuatro.  Las fuerzas nucleares, fuerte y débil, el electromagnetismo y la Gravedad surgieron de aquella simetría rota y como hemos dicho antes, surgieron los primeros quarks para con los electrones fabricar la materia.  Más tarde, unos doscientos mil años después, nacieron las primeras estrellas y se formaron las Galaxias.

Las estrellas evolucionaron y en sus hornos nucleares se fabricaron elementos más complejos que el primario hidrógeno; con la fusión nuclear en las estrellas se fabricó helio, Litio, magnesio, neón, carbono, oxigeno, y otros. Estas primeras estrellas brillaron durante algunos miles de millones de años y, finalmente, acabado su combustible nuclear, finalizaron su ciclo vital explotando como supernovas lanzando al espacio exterior sus capas más superficiales y lanzando materiales complejos al inmenso cosmos para hacer posible el nacimiento de nuevas estrellas y planetas y… a nosotros que, sin esas primeras estrellas que fabricaron los materiales complejos de los que estamos hecho no estaríamos aquí.

Ese inmenso tiempo que hemos tenido desde que asombrados, mirábamos brillar las estrellas sobre nuestras cabezas sin saber lo que eran, o bien, asustados, nos encogíamos ante los rayos amenazadores de una tormenta o huíamos despavoridos ante el rugido aterrador de la Tierra con sus temblores de terremotos pavorosos o explosiones inmensas de enormes montañas.

Desde entonces, hemos aprendido a observar con atención, hemos desechado la superstición, la mitología y la brujería para atender a la lógica y a la realidad de los hechos.  Aprendimos de nuestros propios errores y de la naturaleza.

Como ya se dijo antes, ahora sabemos de donde vinimos, qué debemos hacer para continuar aquí sin estropearlo todo, y, seguramente, con poco margen de error, podríamos decir también hacia donde nos dirigimos.

Una de las propiedades del “tiempo” es que, en su transcurrir pasan cosas.  Estas cosas que pasan, estos sucesos, los reunimos y los guardamos, le llamamos historia y nos sirven para recordar y aprender.  De lo bueno que pasó para repetirlo y mejorarlo, de lo malo para procurar que no vuelva a ocurrir.

Eso, lo que ocurrió, es lo que llamamos pasado.  Lo que ocurre ahora mismo, en este preciso instante, es lo que llamamos el presente y, lo que no ha ocurrido aún es lo que llamamos el futuro.

En realidad, como el tiempo nunca se para, el presente no existe, es algo que ocurre y al instante es pasado y entramos en el futuro que a su vez pasa vertiginoso por el instante “presente” que se convierte en “pasado” y rápidamente estamos en el “futuro”, otra vez.   Así que, en realidad ¿Dónde estamos?

El concepto de tiempo está enclavado en las profundidades y conceptos más avanzados de la física y la astronomía.  Sin embargo, su verdadera naturaleza permanece en el misterio.  Todo acontece con el transcurso del tiempo que es implacable y fluye continuamente y todo lo que existió, lo que existe y, lo que existirá, está sometido a los efectos del tiempo que, desgraciadamente, si podemos ver.  La destrucción provocada por el paso del tiempo es muy real y, tanto en las cosas como en nosotros mismos, el resultado es el mismo; ¡la aniquilación y la muerte!

Sin embargo, en estos mismos comentarios, hace unos días, expusimos que, el Universo, se autorregula, es decir, crea entropía negativa. La explosión de supernovas en las galaxias, es una fuerza destructora de estrellas supermasivas pero, es realidad, podríamos decir que, es la “fuerza destructora de la creación”. ¿Cómo es posible tal contradicción? Bueno, de la destrucción de una estrella supermasiva que explota en supernova, nace una nebulosa de la que, como por arte de magia, surgen nuevos sistemas planetarios y, posiblemente, nuevas formaas de vida.

Esas son las maravillas que ocurren en nuestro Universo.

¡Hay que conocerlo!

emilio silvera

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