Refiriéndonos al silicio, señalaremos que las “moléculas” que dicho átomo forma con el oxígeno y otros átomos, generalmente metálicos poseyendo gran nivel de información, difieren en varios aspectos de las moléculas orgánicas, es decir, de las que poseen un esqueleto de átomos de carbono.

El mundo de los silicatos es de una gran diversidad, existiendo centenares de especies minerológicas. Esas diferencias se refieren fundamentalmente a que el enlace químico en el caso de las moléculas orgánicas es covalente, y cuando se forma la sustancia correspondiente (cuatrillones de moléculas) o es un líquido, como es el caso de los aceites, o bien un sólido que funde fácilmente. Entre las moléculas que lo forman se ejercen unas fuerzas, llamadas de Van der Waals, que pueden considerarse como residuales de las fuerzas electromagnéticas, algo más débiles que éstas. En cambio, en los silicatos sólidos (como en el caso del topacio) el enlace covalente o iónico no se limita a una molécula, sino que se extiende en el espacio ocupado por el sólido, resultando un entramado particularmente fuerte.

Al igual que para los cristales de hielo, en la mayoría de los silicatos la información que soportan es pequeña, aunque conviene matizar este punto.  Para un cristal ideal así sería en efecto, pero ocurre que en la realidad el cristal ideal es una abstracción, ya que en el cristal real existen aquí y allá los llamados defectos puntuales que trastocan la periodicidad espacial propia de las redes ideales. Precisamente esos defectos puntuales podían proporcionar una mayor información.

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Cuando me sumerjo en los misterios y maravillas que encierra el universo, no puedo dejar de sorprenderme por sus complejas y bellas formaciones, la inmensidad, la diversidad, las fuerzas que están presentes, los objetos que lo pueblan, y, esa presencia invisible que permea todo el espacio y que se ha dado en denominar océano y campos de Higgs, allí donde reside esa clase de energía exótica, ese nuevo éter que, en definitiva hace que el Universo funcione tal como lo podemos ver. Existen muchos parámetros del Cosmos que aún no podemos comprender y que, de momento, sólo sabemos presentir, es como si pudiéramos ver la sombra de algo que no sabemos lo que es.

Todo el Universo conocido nos ofrece una ingente cantidad de objetos que se nos presentan en formas de estrellas y planetas, extensas nebulosas formadas por explosiones de supernovas y que dan lugar al nacimiento de nuevas estrellas, un sin fin de galaxias de múltiples formas y colores, extraños cuerpos que giran a velocidades inusitadas y que alumbran el espacio como si de un faro se tratara, y, hasta objetos de enormes masas y densidades infinitas que no dejan escapar ni la luz que es atrapada por su fuerza de gravedad.

Sin embargo, todo eso, está formado por minúsculos e infinitesimales objetos que llamamos quarks y leptones, partículas elementales que se unen para formar toda esa materia que podemos ver y que llamamos Bariónica pudiendo ser detectada porque emite radiación. Al contrario ocurre con esa otra supuesta materia que llamamos oscura y que, al parecer, impregna todo el universo conocido, ni emite radiación ni sabemos a ciencia cierta de qué podrá estar formada, y, al mismo tiempo, existe también una especie de energía presente también en todas partes de la que tampoco podemos explicar mucho.

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Si miramos en Wikipedia, la simple reseña que de esta Nebulosa nos ponen dice:

“NGC 3132 es una Nebulosa Planetaria en la Constelacion de Vela de magnitud aparente 9,87. Es conocida también con el nombre de de Nebulosa del Anillo del Sur. Tiene un diámetro de cerca de medio año-luz, y a una distancia de 2000 años-luz de la Tierra es también una de las  nebulosas planetarias más próximas. Los gases que se expanden desde el centro lo hacen a una velocidad de 15 Km/s.

La Imagen obtenida en el Telescopia Espacial Hubble claramente muestran dos estrellas cerca del centro de la nebulosa, una brillante (de magnitud 10,1) y otra más tenue. Esta última es la responsable del material expulsado que forma la nebulosa. Esta estrella, mucho más pequeña ahora que el Sol, es extremadamente caliente y emite radiación ultravioleta que hace que los gases resplandezcan por fluorescencia. La estrella actualmente más brillante está en un estadio anterior de su evolución estelar.

En la imagen, el color azul representa los gases calientes ionizados por la estrella, confinados en la región interna de la nebulosa. Por el contrario, los gases más fríos, en color rojo, se encuentran en los extremos más alejados.

NGC 3132 fue descubierta en 1835 por John Herschel.”

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La estructura de los átomos y las moléculas está controlada casi por completo por dos números: la razón entre las masas del electrón y el protón, β, que es aproximadamente igual a 1/1.836, y la constante de estructura fina, α, que es aproximadamente 1/137. Supongamos que permitimos que estas dos constantes cambien su valor de forma independiente y supongamos también (para hacerlo sencillo) que ninguna otra constante de la Naturaleza cambie. ¿Qué le sucede al mundo si las leyes de la naturaleza siguen siendo las mismas?

Si deducimos las consecuencias pronto encontramos que no hay muchos espacios para maniobrar. Incrementemos β demasiado y no puede haber estructuras moleculares ordenadas porque es el pequeño valor de beta el que asegura que los electrones ocupen posiciones bien definidas alrededor de un núcleo atómico y las cargas negativas de los electrones igualan las cargas positivas de los protones haciendo estable el núcleo y el átomo.

Si en lugar de a versión b, jugamos a cambiar la intensidad de la fuerza nuclear fuerte a_F, junto con la de a, entonces, a menos que  a_F > 0,3 a^½, los elementos como el carbono no existirían.

No podrían existir químicos orgánicos, no podrían mantenerse unidos. Si aumentamos a_F en solo un 4 por 100, aparece un desastre potencial porque ahora puede existir un nuevo núcleo de helio, el helio-2, hecho de 2 protones y ningún neutrón, que permite reacciones nucleares directas y más rápidas que de protón + protón →  helio-2.

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Energía de vacío y Agujeros Negros

Posiblemente el descubrimiento de las leyes de la Mecánica cuántica habría requerido más de un cuarto de siglo si la propia Naturaleza no hubiera ayudado, “regalándonos” la simplicidad del átomo de Hidrógeno. Su espectro tiene la regularidad necesaria que permitió a Bohr empezar a comprenderlo a partir de las embrionarias ideas de Planck y Einstein. El primero con su cuanto de acción, h y el segundo con su efecto fotoeléctrico que llevó la idea de Planck mucho más lejos. Si el átomo más elemental no constituyera un sencillo sistema “integrable” de dos cuerpos, la complejidad de su espectro hubiera retrasado el proceso hacia la física cuántica. Lo mismo podemos decir de la sencillez del sistema Sol planeta y del descubrimiento de las leyes de Kepler, que facilitaron enormemente el posterior descubrimiento de Newton de la ley de la Gravitación universal y la génesis de la ciencia moderna.

Por el contrario, la unificación de la mecánica cuántica con la gravitación, uno de los retos científicos fundamentales, no parece, a priori, que esté agraciada con la misma suerte. La escala natural en que la Gravedad y que la física cuántica se mirarían de igual a igual, viene dada por la longitud de Planck (omito fórmula) pero, esta resulta ser extraordinariamente pequeña = 10 exp. -35 m (veinte órdenes de magnitud menor  que el tamaño del protón) y, es la escala de longitud a la que la descripción clásica de la gravedad cesa de ser válida y debe ser tenida en cuenta la mecánica cuántica, precisamente por eso, es tan difícil el matrimonio entre ambas teorías.

El efecto físico más importante donde se combina la relatividad general y la mecánica cuántica es el que descubrió Hawking en 1974. Los agujeros negros, en la teoría puramente clásica de la relatividad de Einstein, se comportan como objetos que absorben materia pero que no permiten dejar escapar nada más allá del llamado, por eso mismo, horizonte de sucesos. Sin embargo, cuando la materia es tratada según la teoría cuántica, el agujero negro pasa a ser necesariamente emisor de radiación térmica.

Uno de los efectos físicos más importantes que surgen cuando la geometría del espacio se “distorsiona” es el llamado efecto Casimir. En 1948 Casimir, motivado por el estudio de las fuerzas de van der Walls, determinó la fuerza por unidad de área que se ejercen dos placas paralelas metálicas separadas por una pequeña distancia (omito fórmula).

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