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Las constantes fundamentales

Constante	Símbolo	Valor en unidades del SI
Aceleración en caída libre	g	9,80665 m s-2
Carga del electrón	e	1,60217733(49) × 10-19 C
Constante de Avogadro	NA	6,0221367 (36) × 1023 mol-1
Constante de Boltzmann	K=R/NA	1,380658 (12) × 10-23 J K-1
Constante de Faraday	F	9,6485309 (29) × 104 C mol-1
Constante de los gases	R	8,314510 (70) × J K-1 mol-1
Constante de Loschmidt	NL	2,686763 (23) × 1025 mol-3
Constante de Planck	h	6,6260755 (40) × 10-34 J s
Constante de Stefan-Boltzmann	σ	5,67051 (19) × 10-8 Wm-2 K-4
Constante eléctrica	ε0	8,854187817 × 10-12 F m-1
Constante gravitacional	G	6,67259 (85) × 10-11 m3 Kg-1 s-2
Constante magnética	μ0	4π × 10-7 Hm-1
Masa en reposo del electrón	me	9,1093897 (54) × 10-31 Kg
Masa en reposo del neutrón	mn	1,6749286 (10) × 10-27 Kg
Masa en reposo del protón	mp	1,6726231 (10) × 10-27 Kg
Velocidad de la luz	c	2,99792458× 108 m s-1
Constante de estructura fina	α	2 π e2/h c

Unas pueden ser más constantes naturales que otras, pero lo cierto es que, de momento, han servido como herramientas eficaces. En el Universo existen otras constantes pero, me he limitado a reseñar las más conocidas aunque, existen otras que tienen la misma importancia que estas.

La última lección importante que aprendemos de la manera en que números puros como α (alfa) definen el mundo, es el verdadero significado de que los mundos sean diferentes. El número puro que llamamos constante de estructura fina, e indicamos con α, es como hemos dicho antes, una combinación de e, c y h (el electrón, la velocidad de la luz y la constante de Planck). Inicialmente, podríamos estar tentados a pensar que un mundo en el que la velocidad de la luz fuera más lenta sería un mundo diferente. Pero sería un error. Si e, h y c cambian de modo que los valores que tienen en unidades métricas (o cualesquiera otras) fueran diferentes cuando las buscamos en nuestras tablas de constantes físicas, pero el valor de α permaneciera igual; este nuevo mundo sería observacionalmente indistinguible de nuestro mundo. Lo único que cuenta en la definición del mundo son los valores de las constantes adimensionales de la naturaleza.

 

Si pudiéramos coger una Gran Nave superlumínica y recorriéramos el espacio interestelar paseando por las distintas regiones del Universo, veríamos que, todo es igual en todas partes: Cúmulos y supercúmulos de Galaxias, Galaxias cuajadas de estrellas en cúmulos y sueltas con sus sistemas planetarios, púlsares de giros alucinantes, magnéteres creando inmensos capos electromagnéticos, agujeros negros que se tragan todo lo que traspasa el Horizonte de suscesos, Hermosas y brillantes Nebulosas de las que surgen las nuevas estrellas.

Está claro que pensar siquiera en que en nuestro universo, dependiendo de la región en la que nos encontremos, habrá distintos leyes físicas, sería pensar en un universo chapuza. Lo sensato es pensar como Einstein y creer que en cualquier parte del universo rigen las mismas leyes físicas, hasta que no se encuentre pruebas reales a favor de lo contrario, los científicos suponen con prudencia que, sea cual fueren las causas responsables de las pautas que llamamos “Leyes de la Naturaleza”, es mucho más inteligente adoptar la creencia de la igualdad física en cualquier parte de nuestro universo por muy remota que se encuentre; los elementos primordiales que lo formaron fueron siempre los mismos,

Cuando los físicos empezaron a apreciar el papel de las constantes en el dominio cuántico y explotar la nueva teoría de la gravedad de Einstein para describir el universo en conjunto, las circunstancias eran las adecuadas para que alguien tratara de casarlas.

Sí, el Universo podría ser considerado como la mayor Obra de Arte que, a su vez, es capaz de generar otras Obras de Artes que, en alguna ocasión, dan mucho que pensar, ya que, el surgir de la vida partierndo del simple hidrógeno que evoluciona en las estrellas del cielo…es ¡Increíble! pero, sin embargo, nada más cierto hay.

Así entró en escena Arthur Stanley Eddington: un extraordinario científico que había sido el primero en descubrir cómo se alimentaban las estrellas a partir de reacciones nucleares. También hizo importantes contribuciones a nuestra comprensión de las galaxias, escribió la primera exposición sistemática de la teoría de la relatividad general de Einstein y fue el responsable de la expedición que durante un eclipse de Sol, pudo confirmar con certeza la predicción de la relatividad general que debería desviar la luz estelar que venía hacia la Tierra en aproximadamente 1’75 segundos de arco cuando pasaba cerca de la superficie solar, cuyo espacio estaría curvado debido a la gravedad generada por la masa del Sol. En aquella expedición, el equipo de Eddington hizo una exitosa medición del fenómeno desde la isla Príncipe, que confirmó que Einstein tenía razón y que su teoría predecía de manera exacta la medida de curvatura del espacio en función de la masa del objeto estelar que genera la gravitación distorsionando el espaciotiempo a su alrededor.

Claro que estamos en el Año Internacional de Luz, y, no debemos perder de vista que la luz tiene tanta importancia para vida como el agua y el carbono. Sin luz tendríamos un planeta oscuro con un asola nochr eterno, frío de tenebroso, sin esos bellos rincones que se pueden conformar cuando la luz, encide en una montaña, en el bosque, en el horiozonte del Océano, o, simplemente sew refleja en la blanca nieve, en las olas del Mar o en una atronadora catarata.

La luz Natural es un tesoro que nos dio nuestro Universo y hace posible que esa luz y ese calor que el Sol nos envia, haga factible la dinámica y la vida en el planeta, hace posible que podamos visualizar las cosas hechas de materia, y también, incide sobre la Tierra para que se realice la tan necesaria fotosíntesis, y muchos más beneficiosos y fenónomenos que, no siempre sabemos valorar en su justa medida.

emilio silvera

  ¿Qué no será capaz de inventar el hombre, para descubrir la Naturaleza?

 

 

 

Presentar a estas alturas a Isaac Asimov, sería un ejercicio inútil por ser alguien al que todos conocen por su faceta de escritor científico y de ciencia-ficción. Él escribió más de trescientos libros que iban desde la bioquímica y la física hasta Schakespeare y la Biblia. Todo lo quería tocar y, se introdujo en las más diversas ramas del saber humano para explicar sus ideas con respectos a esas muchas cuestiones que abordó con más o menos éxito. En lo que más destacó y se hizo más popular, fue en la rama de la Ciencia-Ficción en las que nos dejó novelas inolvidables que, como la Saga de La Fundación conocida en todo el mundo. Como hoy tratamos sobre cosmología, se me ocurre que, podríamos utilizar una de sus obras como comienzo de este sencillo trabajo:

                                                             La historia de un terrorífico eclipse

Una de sus mejores obras fue temprana. En 1941 publicó “Nightfall”, una historia sobre una civilización condenada a un destino funesto y ubicada en el planeta Lagash, que no giraba en torno a un único Sol, como lo hace la Tierra, sino que estaba inmerso en el campo gravitatorio de generado por seis soles independientes. Él no explicaba, en la obra, cómo era la órbita de ese planeta -sería un problema nada menos (y nada más) que de siete cuerpos-, nada fácil de explicar.

Para los habitantes de un planeta con más de un Sol, no sería fácil sobrellevar las diferencias que esto supondrían. Los planetas ahora desvelados, llamados Kepler-34b y Kepler-35b-, giran alrededor de un par de estrellas unidas gravitatoriamente que se orbitan entre sí. El primero se encuentra a 4.900 años luz de la Tierra y el segundo, aún más lejos, a 5.400 años luz. Si tuvieran habitantes, ¿qué sensación tendrían con esos dos focos luminosos sobre ellos?

Pero sigamos con la historia de los habitantes de Lagash que, en tal situación de estar iluminados por seis soles era que, recibían luz constante proveniente de los soles, cuando no eran unos eran los otros los que les enviaba sus rayos de luz y su calor.

Dado que no conocían ningún tipo de cielo nocturno, los astronómos extrapolan la idea de qué en su universo sólo existen unas pocas docenas de estrellas. Se trataba de unas luces misteriosas apenas visibles contra el resplandor de los seis soles. Así, los que consideraban importantes las estrellas estaban en minoria y eran considerado como gente “especiales” y, algo raras.

Además, en Lagash existía una silenciosa sensación incómoda. Los arqueólogos habían hallado restos de nueve culturas anteriores, cada una de las cuales había podido alcanzar una cultura muy avanzada del nivel de la cultura presente y luego, habían desaparecido. Los estratos geológicos indican que cada una de aquellas civilizaciones había permanecido durante un período de alrededor de dos mil años.

La historia de Asimov nos parece una fantasía pero, lo que hasta ahora sólo había sido cuestión de ciencia ficción, un grupo de astrónomos trabajando con el satélite espacial Kepler  han encontrado a un planeta desde el que, si se pudiera uno parar en él, se podrían apreciar amaneceres y atardeceres con dos soles, justo cómo el que apareció en la primera entrega de Star Wars desde el planeta Tatooine.

Así es, resulta que este planeta recientemente descubierto, que por lo pronto lleva el nombre de Kepler-16b,  se encuentra orbitando a un sistema binario de estrellas. Esto es, un par de estrellas girando una al rededor de la otra, mientras que el planeta gira al rededor de ese sistema.

Nos podríamos preguntar cómo serían en ese mundo de seis soles las cosas. La fotosíntesis de una planta queda afectada por el color de la luz que recibe. En la Tierra, la mayoría de las plantas evolucionaron al color verde con el fin de aprovechar el color amarillento de la luz solar que recibe la superficie de nuestro planeta. Nuestro sol, clasificado como una estrella enana amarilla, puede parecer de un brillo blanco visto desde el espacio, pero nuestra atmósfera nos hace verlo amarillo.

Existen muchas otras clases de estrellas que no son como el Sol en el vasto Universo, y muchas de ella están, como el el mundo de Lagahs compartiendo órbitas múltiples con otros tipos de estrellas: enanas rojas, estrellas azules, gigantes rojas, enanas blancas…Las estrellas  poseen diferentes colores dependiendo de su composición, edad, tamaño y temperatura. Quizás estemos acostumbrados al amarillo, pero la naturaleza realmente no tiene preferencias,  y, en un sistema de seis soles…para el planeta que depende de ellos, la cosa no sería fácil.

Aquí teneis a Gliese 667, un sistema solar múltiple de dos estrellas. Lástima que no haya podido encontrar ninguna imagen que pusiera representar el sistema Solar de Lagahs, el planeta de seis soles que, tendría que ser una verdadera alucinación para sus habitantes.

Al final de la Historia del planeta Lahahs que estaba en un sistema de seis soles, se descubrió la terrible verdad de por qué, casi de dos mil en dos mil años, desaparecían las civilizaciones que estaban allí aposentadas y firmemente establecidas. Cada 2.049 años los seis soles se ponen y cae la noche, algo totalmente desconocido para los lagashianos que consecuentemente, sienten un inmenso terror hacia la oscuridad y el frío (seis soles les enviaban su luz y su calor durante todas sus vidas). El Miedo y el terror de aquel nuevo y aterrador escenario, les hace volverse locos y comienzan a provocar fuegos hasta que la cultuira muere y, como las anteriores, desaparece.

La oscuridad total del mundo parece ser un denominador común en todas esas profecías. Seguramente por eso la escogería Asimov. Un físico, Anthony Peratt, que ha trabajado en el National Laboratory de los Álamos y en el Departamento de Energía, afirma que a los lagashianos los destruyó algo más que el fuego. La aparición del cielo nocturno y de incontables estrellas destruye su cosmología; socava su fe y los cimientos filosóficos de su sociedad, que entonces se derrumba.

Todos sabemos que la Cosmoogía es el estudio del Universo como un todo, de su historia y de su origen. Habitualmente, aunque no siempre, se basa en la Astronomía, así como en la religión y en las creencias sociales.

El antropólogo George P. Murdock hizo una lista de sesenta y ocho civilizaciones que han configurado sus cosmologías. Algunas de estas civilizaciones han desarrollado poco la ciencia y escasamente la astronomía. Nosotros los seres humanos, en cuanto identificamos un puñado de estrellas, pretendemos construir una imagen de todo el universo. La Directora del Programa de de religión del Hunter College de la City University de Nueva York, expresa su desacuerdo con la cifra de las 68 civilizaciones de dadas por Murdock: “Todas las civilizaciones tienen cosmologías de algún tipo que dicen como está estructurada la realidad. Al decir “realidad” se refiere a sus distintos universos, como ellos lo podían percibir”.

Las más antiguas y después…

No pocas de aquellas Civilizaciones antiguas coincidieron en muchas cuestiones del “mundo que veían” y, destacaron de las demás: Sumerios, Babilonios, Hindúes, Chinos, Egipcios y Griegos, todos ellos, nos dejaron su impronta y, el resultado de todas aquellas culturas, fue recopilado y traducido por el mundo del Islam cuando llegó el oscurantismo en la Edad Media. Mucho despúes, en el Renacimiento, volvieron a florecer aquellos saberes del mundo para que pudieran legar hasta nuestros días.

Existe un  monstruo en el centro de nuestra galaxia está a punto de alimentarse del material presente en esa nube de gas.  En efecto, recientes observaciones del VLT  indican que una nube de gas pronto se aventurará peligrosamente cerca del agujero negro supermasivo  que ocupa el centro de nuestra galaxia. La nube está siendo desgarrada, estirada y calentada. Los investigadores predicen que durante los próximos dos años parte de la nube será engullida por el agujero negro. ¿Os podeis imaginar que, nuestro mundo estuviera cerca de un monstruo estelar semejante? ¿Cuál sería nuestra reacción cuando el planeta comenzara a ser espaguetizado por esa fuerza de atracción descomunal? ¿Que reacciones y fuerzas se desatarían en el planeta?

Hoy, nuestros conocimientos del Universo son bastante aceptables y hemos podido comprobar que, nuestros modelos cosmológicos, se acercan a la realidad que podemos observar. Aqueloos tiempos lejanos en los que prevalecian las creencias y la intuición, han pasado para dar paso a la auténtica Ciencia que guía el camino que tenemos que seguir.

El Cosmos nunca podrá ser contemplado en su conjunto y, sólo regiones determinadas podrán ser contempladas por seres inteligentes que, confinados en sus mundos, se tendrán que valer de ingenios tecnológicos para poder captar esas imágenes lejanas y para ellos, situadas casi en el infinito de los confines de “mundo”.

Podríamos hablar del Universo observable, ya que, las distancias en él son tan grandes que ni imaginarlas podemos. Decir Universo es decirlo todo, ahí está el Espacio-Tiempo, la energía, todas las estrellas y galaxias, la materia en general “inerte” y, también, la vida.

Claro que, si alguien me pidiera una justificación de la cosmología como ciencia, me vería en un gran apuro para poder dar una respuesta. La raíz de la palabra Cosmos nos remite a una palabra que abarca el todo. ¿Cómo se puede tener una Ciencia basada en que conozcamos todo? Cuando ni siquiera sabemos cuál puede ser el tamaño real del Universo.

Claro que, aunque eso resulta ser así, no por ello, la Cosmología deja de ser interesante y también, importante. Dado que está estrechamente entrelazada con las creencias y aptitudes generales de nuestra sociedad, la cosmología puede ser una clave para conocer la psicología colectiva de una civilización. Generalmente, también suele haber algo de ciencia en esto.

emilio silvera

 « El Planeta Marte guarda muchos secretos

 

 

 

 

¡Todos somos uno! ¿Cuándo será realidad?

 

 

Por separados siempre seremos una mitad

 

Siempre nos ha gustado saber el porqué de las cosas y, desde niños, hemos hecho preguntas que no siempre supieron contestar, ya que, lo que sabemos es finito y nuestra ignorancia no tiene fin.

El mundo de la Física tiene planteado un gran problema y los físicos son muy conscientes de ello, conocen su existencia desde hace décadas. El problema es el siguiente:

Existen dos pilares fundamentales en los cuales se apoya toda la física moderna. Uno es la relatividad general de Albert Einstein, que nos proporciona el marco teórico para la comprensión del universo a una escala máxima: estrellas, galaxias, cúmulos (o clusters) de galaxias, y aún más allá, hasta la inmensa expansión del propio universo.

El otro pilar es la mecánica cuántica, que en un primer momento vislumbro Max Planck y posteriormente fue desarrollada por el mismo Einstein, W. Heisemberg, Schrödinger, Dirac, Feynman, Niels Bohr y otros, que nos ofrece un marco teórico para comprender el universo en su escala mínima: moléculas, átomos, y así hasta las partículas subatómicas, como los electrones y quarks.

Durante años de investigación, los físicos han confirmado experimentalmente, con una exactitud casi inimaginable, la practica totalidad de las predicciones que hacen las dos teorías. Sin embargo, estos mismos instrumentos teóricos nos llevan a una conclusión inquietante: tal como se formulan actualmente, la relatividad general y la mecánica cuántica no pueden ser ambas ciertas a la vez.

Nos encontramos con que las dos teorías en las que se basan los enormes avances realizados por la física durante el último siglo (avances que han explicado la expansión de los cielos y la estructura fundamental de la materia) son mutuamente incompatibles. Cuando se juntan ambas teorías, aunque la formulación propuesta parezca lógica, aquello explota; la respuesta es un sinsentido que nos arroja un sin fin de infinitos a la cara.

Así que si tú, lector, no has oído nunca previamente hablar de este feroz antagonismo, te puedes preguntar a que  será debido. No es tan difícil encontrar la respuesta. Salvo en algunos casos muy especiales, los físicos estudian cosas que son o bien pequeñas y ligeras (como los átomos y sus partes constituyentes), o cosas que son enormes y pesadas (como estrellas de neutrones y agujeros negros), pero no ambas al mismo tiempo. Esto significa que sólo necesitan utilizar la mecánica cuántica, o la relatividad general, y pueden minimizar el problema que se crea cuando las acercan demasiado; las dos teorías no pueden estar juntas. Durante más de medio siglo, este planteamiento no ha sido tan feliz como la ignorancia, pero ha estado muy cerca de serlo.

No obstante, el universo puede ser un caso extremo. En las profundidades centrales de un agujero negro se aplasta una descomunal masa hasta reducirse a un tamaño minúsculo. En el momento del Bing Bang, la totalidad del universo salió de la explosión de una bolita microscópica cuyo tamaño hace que un grano de arena parezca gigantesco. Estos contextos son diminutos y, sin embargo, tienen una masa increíblemente grande, por lo que necesitan basarse tanto en la mecánica cuántica como en la relatividad general.

Por ciertas razones, las fórmulas de la relatividad general y las de la mecánica cuántica, cuando se combinan, empiezan a agitarse, a traquetear y a tener escapes de vapor como el motor de un viejo automóvil. O dicho de manera menos figurativa, hay en la física preguntas muy bien planteadas que ocasionan esas respuestas sin sentido, a que me referí antes, a partir de la desafortunada amalgama de las ecuaciones de las dos teorías.

Siempre hemos querido saber qué pasa dentro de un Agujero Negro. Sin embargo, nadie entró nunca y regresó para poder contarlo. Según todos los indicios, lo que pueda caer dentro del agujero negro, una vez pasado el límite de irás y no volverás del horizonte de sucesos, quedará allí “triturado” hasta densidades inimaginables. No sabemos qué clase de materia es la que pueda confiormar una singularidad y qué es lo que pasa con las partículas de materia que allí pudieron llegar atraídas por la inmensa fuerza gravitatoria que el A.N. genera.

Aunque se desee mantener el profundo interior de un agujero negro y el surgimiento inicial del universo envueltos en el misterio, no se puede evitar sentir que la hostilidad entre la mecánica cuántica y la relatividad general está clamando por un nivel más profundo de comprensión.

¿Puede ser creíble que para conocer el universo en su conjunto tengamos que dividirlo en dos y conocer cada parte por separado? Las cosas grandes una ley, las cosas pequeñas otra.

No creo que eso pueda ser así. Mi opinión es que aún no hemos encontrado la llave que abre la puerta de una teoría cuántica de la gravedad, es decir, una teoría que unifique de una vez por todas las dos teorías más importantes de la física: mecánica cuántica + relatividad general.

La teoría de supercuerdas ha venido a darme la razón. Los intensos trabajos de investigación llevada a cabo durante las últimas décadas demuestran que puede ser posible la unificación de las dos teorías cuántica y relativista a través de nuevas y profundas matemáticas topológicas que han tomado la dirección de nuevos planteamientos más avanzados y modernos, que pueden explicar la materia en su nivel básico para resolver la tensión existente entre las dos teorías.

En esta nueva teoría de supercuerdas se trabaja en 10, 11 ó en 26 dimensiones, se amplía el espacio ahora muy reducido y se consigue con ello, no sólo el hecho de que la mecánica cuántica y la relatividad general no se rechacen, sino que por el contrario, se necesitan la una a la otra para que esta nueva teoría tenga sentido. Según la teoría de supercuerdas, el matrimonio de las leyes de lo muy grande y las leyes de lo muy pequeño no sólo es feliz, sino inevitable.

Esto es sólo una parte de las buenas noticias, porque además, la teoría de las supercuerdas (abreviando teoría de cuerdas) hace que esta unión avance dando un paso de gigante. Durante 30 años, Einstein se dedicó por entero a buscar esta teoría de unificación de las dos teorías, no lo consiguió y murió en el empeño; la explicación de su fracaso reside en que en aquel tiempo, las matemáticas de la teoría de supercuerdas eran aún desconocidas.  Sin embargo, hay una curiosa coincidencia en todo esto, me explico:

Cuando los físicos trabajan con las matemáticas de la nueva teoría de supercuerdas, Einstein, sin que nadie le llame, allí aparece y se hace presente por medio de las ecuaciones de campo de la relatividad general que, como por arte de magia, surgen de la nada y se hacen presentes en la nueva teoría que todo lo unifica y también todo lo explica; posee el poder demostrar que todos los sorprendentes sucesos que se producen en nuestro universo (desde la frenética danza de una partícula subatómica que se llama quark hasta el majestuoso baile de las galaxias o de las estrellas binarias bailando un valls, la bola de fuego del Big Bang y los agujeros negros) todo está comprendido dentro de un gran principio físico en una ecuación magistral.

Esta nueva teoría requiere conceptos nuevos y matemáticas muy avanzados y nos exige cambiar nuestra manera actual de entender el espacio, el tiempo y la materia. Llevará cierto tiempo adaptarse a ella hasta instalarnos en un nivel en el que resulte cómodo su manejo y su entendimiento. No obstante, vista en su propio contexto, la teoría de cuerdas emerge como un producto impresionante pero natural, a partir de los descubrimientos revolucionarios que se han realizado en la física del último siglo. De hecho, gracias a esta nueva y magnifica teoría, veremos que el conflicto a que antes me refería existente entre la mecánica cuántica y la relatividad general no es realmente el primero, sino el tercero de una serie de conflictos decisivos con los que se tuvieron que enfrentar los científicos durante el siglo pasado, y que fueron resueltos como consecuencia de una revisión radical de nuestra manera de entender el universo.

El primero de estos conceptos conflictivos, que ya se había detectado nada menos que a finales del siglo XIX, está referido a las desconcertantes propiedades del movimiento de la luz.

Isaac Newton y sus leyes del movimiento nos decía que si alguien pudiera correr a una velocidad suficientemente rápida podría emparejarse con un rayo de luz que se esté emitiendo, y las leyes del electromagnetismo de Maxwell decían que esto era totalmente imposible. Einstein, en 1.905, vino a solucionar el problema con su teoría de la relatividad especial y a partir de ahí le dio un vuelco completo a nuestro modo de entender el espacio y el tiempo que, según esta teoría, no se pueden considerar separadamente y como conceptos fijos e inamovibles para todos, sino que por el contrario, el espacio-tiempo era una estructura maleable cuya forma y modo de presentarse dependían del estado de movimiento del observador que lo esté midiendo.

El escenario creado por el desarrollo de la relatividad especial construyó inmediatamente el escenario para el segundo conflicto. Una de las conclusiones de Einstein es que ningún objeto (de hecho, ninguna influencia o perturbación de ninguna clase) puede viajar a una velocidad superior a la de la luz. Einstein amplió su teoría en 1915 – relatividad general – y perfeccionó la teoría de la gravitación de Newton, ofreciendo un nuevo concepto de la gravedad que estaba producida por la presencia de grandes masas, tales como planetas o estrellas, que curvaban el espacio y distorsionaban el tiempo. También la Luz acusa los efectos gravitatorios.

Tales distorsiones en la estructura del espacio y el tiempo transmiten la fuerza de la gravedad de un lugar a otro. La luna no se escapa y se mantiene ahí, a 400.000 Km de distancia de la Tierra, porque está influenciada por la fuerza de gravedad que ambos objetos crean y los mantiene unidos por esa cuerda invisible que tira de la una hacia la otra y viceversa. Igualmente ocurre con el Sol y la Tierra que, separados por 150 millones de kilómetros, están influidos por esa fuerza gravitatoria que hace girar a la Tierra (y a los demás planetas del Sistema Solar) alrededor del Sol.

Así las cosas, no podemos ya pensar que el espacio y el tiempo sean un telón de fondo inerte en el que se desarrollan los sucesos del universo, al contrario; según la relatividad especial y la relatividad general, son actores que desempeñan un papel íntimamente ligado al desarrollo de los sucesos.

En el “universo” infinitesimal de las partículas ocurren cosas muy extrañas que no vemos en la vida cotidiana. Se pudo confirmar el entrelazamiento cuántico gracias a la luz de las estrellas.

El descubrimiento de la relatividad general, aunque resuelve un conflicto, nos lleva a otro. Durante tres décadas desde 1.900, en que Max Planck publicó su trabajo sobre la absorción o emisión de energía de manera discontinua y mediante paquetes discretos a los que él llamo cuantos, los físicos desarrollaron la mecánica cuántica en respuesta a varios problemas evidentes que se pusieron de manifiesto cuando los conceptos de la física del siglo XIX se aplicaron al mundo microscópico. Así que el tercer conflicto estaba servido, la incompatibilidad manifiesta entre relatividad general y mecánica cuántica.

La forma geométrica ligeramente curvada del espacio que aparece a partir de la relatividad general, es incompatible con el comportamiento microscópico irritante y frenético del universo que se deduce de la mecánica cuántica, lo cual era sin duda alguna el problema central de la física moderna.

Las dos grandes teorías de la física, la relatividad general y la mecánica cuántica, infalibles y perfectas por separado, no funcionaban cuando tratábamos de unirlas resulta algo incomprensible, y, de todo ello podemos deducir que, el problema radica en que debemos saber como desarrolar nuevas teorías que modernicen a las ya existentes que, siendo buenas herramientas, también nos resultan incompletas para lo que, en realidad, necesitamos.

emilio silvera

En un contexto general y sin pararnos a observar fenómenos locales… Siempre todo, será igual, y, como decía el sabio: “Quien ha visto el Pasado, lo ha visto todo”. La Naturaleza se repite continuamente, con el día y la noche, las Estaciones, se nace y se muere…

                   Todo lo que podamos imaginar, y mucho más, puede ser posible en otros mundos

¿Estamos ahora en condiciones de comprender por qué, si existieran animales en otros planetas capaces de moverse a través de sus mares, de su atmósfera o de sus tierras, sería muy probable que, también ellos, tengan simetría bilateral? En otro planeta, igual que en la Tierra, actuarían los mismos factores que darían lugar a la mencionada simetría. La Gravedad produciría diferencias esenciales entre arriba y abajo, y la locomoción originaría marcadas diferencias entre frente y dorso. La ausencia de asimetrías fundamentales en el entorno permitiría que la simetría izquierda derecha de los cuerpos permaneciera inalterada.

¿Podemos ir más allá? ¿Podemos esperar semejanzas más concretas entre la vida extraterrestre y la vida tal como la conocemos? Creo que sí, que de la misma manera que existen planetas como la Tierra que tendrán paisajes parecidos a los que podemos contemplar en nuestro mundo, de igual forma, dichos planetas podrán albergar formas de vida que, habiendo surgido en condiciones similares a las nuestras de Gravedad, Magnetismo, Radiación… Habrán seguido el mismo camino que tomamos nosotros y los otros seres que en la fauna terrestre nos acompañan.

En los extraños mares de otros planetas, sin tener en cuenta la composición química, es difícil imaginar que la evolución de lugar a una forma más sencilla de locomoción que la que se produce ondulando colas y aletas. Que la propia evolución encontraría este tipo de propulsión viene avalado por el hecho de que, incluso en la Tierra, esta evolución se ha produción de manera totalmente espontánea e independiente. Los peces desarrollaron la propulsión cola-aleta; después, ellos mismos evolucionaron hasta convertirse en tipos anfibios que se arrastraban por tierra firme hasta llegar a ser reptiles.

“Es una especie de mamífero semiacuático endémico del este de Australia y de la isla de Tasmania. Es una de las cinco especies —junto con las cuatro de equidna— que perviven en la actualidad del orden de los monotremas, grupo que reúne a los únicos mamíferos actuales que ponen huevos en lugar de dar a luz crías vivas.”

Ornitorrinco: ¿Mamífero, Ave o Reptil? Lo cierto es que, sin movernos de aquí, podemos ver los mismos extraños animales que nos podríamos encontrar en cualquier lugar situado en lejanos sistemas planetarios alumbrados por otras estrellas distintas a nuestro Sol. Allí como aquí en la Tierra, las mismas leyes, las mismas fuerzas, los mismos principios y los mismos ritmos que el Universo impone por el inmenso Cosmos, estarían presentes.

Algunos  reptiles fueron evolucionando y dieron lugar a a los mamíferos. Pero cuando algunos de estos últimos regresaron al mar (los que luego han sido ballenas y focas, por ejemplo), sus piernas volvieron a evolucionar hacia las formas de las aletas destinadas a la propulsión por el medio acuático y a la navegación.

De la misma manera, cuesta imaginarse una manera más sencilla de volar por el aire que no sea utilizando las alas. De nuevo, también en la Tierra ha habido una evolución independiente y paralela de las alas. Los reptiles las desarrollaron a causa de la evolución, y llegaron a volar.

Los Pterodáctilos desaparecieron hace unos 100 millones de años

Lo mismo hicieron los insectos. Algunos mamíferos, como la ardilla voladora, desarrollaron alas para planear. El murciélago, otro mamífero, desarrolló unas alas excelentes. Algunas especies de peces, que saltan por encima del agua para evitar ser capturadas, se han provisto de alas de planeo.

                                 ¡La Naturaleza! ¿Qué no será posible para ella?

En tierra firme, ¿existe algún modelo más sencillo por el cual un animal puede desplazarse que no sea mediante apéndices articulados? Las patas de un perro, desde el punto de vista mecánico, no se diferencian demasiado de las de una mosca, pese a haber sufrido evoluciones completamente independientes una de otra. Evidentemente, la rueda es también, una máquina muy sencilla, útil para desplazarce por tierra, pero hay buenas razones técnicas que dificultan su evolución.

Recuerdo haber visto con los chicos cuando eran pequeños, aquella película en la que L. Frank Baum, en Ozma de Oz, inventó una raza de hombres, llamada “los rodadores” , con cuatro piernas como un perro pero que, cada una de ellas terminaba con una ruedecilla que les hacía correr velozmente para causar el pánico en la pequeña protagonista de la fantástica historia. Y, de la misma manera, si nos paramos a observar la Naturaleza y las criaturas que en ella han llegado a sugir, el asombro de tan fantástico logro, nos llega a dejar sin habla.

Pese a que ningún animal utiliza ruedas para autopropulsarce a través del suelo o del aite, sí existen bacterias que se mueven por los líquidos haciendo rodar sus flagelos a modo de propulsores.

Existen mecanismos de rotación en el interior de las células para esparcir filamentos retorcidos de ADN. Algunos aniumales unicelulares se desplazan a través del agua haciendo que ruede todo su cuerpo. Si estudiamos el mundo microscópico de esos infinitesimales seres, nos quedaríamos maravillados de la inmensa diversidad de mecanismos que utilizan para poder realizar sus actividades cotidianas.

Órganos sensoriales como los ojos y nariz también deben ser como son si la vida evoluciona hacia algún tipo de actividad inteligente avanzada. Las ondas electromagnéticas son ideales para dar al cerebro un cuidadoso “mapa” del mundo exterior. Las ondas de presión, transmitidas por moléculas, proporcionan pistas adicionales de gran valor sobre el entorno, y son captadas por los oídos. Las moléculas emanadas por una sustancia se detectan por la nariz.

                              Por ahí fuera, cualquier cosa que podamos imaginar… ¡Podría ser posible!

No es imposible que puedan  existan culturas avanzadas extraterrestres inteligentes en las que el olfato y el gusto no sean solamente los sentidos dominantes, sino que también sean los que proporcionan los principales medios de comunicación entre individuos. Hasta hace muy pocos años,  los biólogos no han descubierto que, en especies animales terrestres, se transmite una gran cantidad de información mediante una transferencia directa de sustancias que ahora se denominan feromonas.

Puesto que tanto  la luz como el sonido y las moléculas existen efectivamente en otros planetas, parece que la evolución debería crear también sentidos que explotaran éstos fenómenos como excelente medio de control de las circunstancias de la vida. Aquí en la Tierra, por ejemplo, el ojo no  ha tenido menos de tres desarrollos independientes entre sí: Los ojos de los vertebrados, los ojos de los Insectos y los de las diversas clases de moluscos.

                                                    ¡La Naturaleza! Esa maravilla

El pulpo, por ejemplo, tiene un ojo particularmente bueno (de hecho, en algunos aspectos es mejor que el nuestro); posse párpados, córnea, iris, pupíla, retina igual que el ojo humano, ¡aunque ha evolucionado de forma completamente independiente del ojo de los vertebrados! Es difícil encontrar un ejemplo más sorprendente de cómo la evolución, actuándo según dos líneas de desarrollo desconectadas, puede llegar a crear dos instrumentos nada sencillos que, en esencia, poseen la misma función e idéntica estructura.

Los ojos, igual que otros órganos sensoriales, tienen buenas razones para constituir un tipo de cara habitual. En primer lugar, constituye una gran ventaja que ojos, nariz y oídos estén situados cerca de la boca, pués así son de utilidad para buscar alimentos. Asimismo, resulta ventajoso que estén colocados en las proximidades del cerebro: la sensibilidad está allí, y debe reaccionar para conseguir alimentos, eludir peligros y atisbar el mundo que nos rodea transmitiendo, por medio de los sentidos al cerebro, lo que pasa a nuestro alrededor.

El propio cerebro, al evaluar e interpretar los impulsos sensoriales, lo hace mediante redes eléctricas: una especie de micro-computador de inmensa complejidad. Los filamentos nerviosos que conducen los impulsos eléctricos pueden ser esenciales para el cerebro de los seres vivos avanzados (de ello hemos hablado aquí con frecuencia).

Si la vida en otros planetas llega a alcanzar el nivel de inteligencia de nuestra especie en la Tierra, parece probable que tendría al menos, algunos rasgos humanoides. La ubicación de los dedos en los extremos de los brazos reporta, evidentemente, indudables ventajas. De la misma manera y para su seguridad, el valioso cerebro debe estar fuertemente encastado y, además, tan alejado del suelo como sea posible, su seguridad es esencial.

Imaginar podemos todo lo que a nuestras mentes pueda acudir, incluso seres con ojos en las puntas de los dedos pero, la Naturaleza es racional, no pocas veces decimos que es sabia y, si pensamos en todo lo que antes hemos leído y visto, no tenemos más remedio que aceptarlo: ¡La Naturaleza es realmente Sabia! y, lo mismo que aquí en la Tierra, habrá sabido conformar criaturas en esos mundos lejanos en los que, la diversidad, será tan abundante como lo es en nuestro propio planeta y, lo mismo que en él, en esos otros mundos estará presente la evolución y la adaptación al medio que, en definitiva, son las reglas que rigen cuando la vida está presente.

Todos los mundos tienen sus tormentas, posiblemente  océanos y auroras boreales, campos magnéticos y los ingredientes naturales que les define. Aunque todos los mundos no sean iguales, como ocurre con las estrellas constituidas de diferentes masas y materiales, lo cierto es que, dentro de esa diversidad, se van repitiendo una y otra vez los parámetros que existen para todas las cosas: mundos, estrellas, galaxias, meteoritos, nebulosas… ¡Seres vivos!

emilio silvera