¿Cómo pudo surgir la Vida? ¡Es todo tan complejo!

 En una Tierra primigenia que aún se estaba enfriando para pasar de un mundo ígneo a un mundo normal, la química, las radiaciones, las temperaturas, la atmósfera, las interacciones fundamentales…. y muchos parámetros más hicieron posible el surgir de aquella primera célula replicante.

 

 

 

Debajo de ésta imagen se puede leer:

“Hallan indicios de materia oscura unida al Cosmos. La evidencia muestra nuevos fenómenos físicos que podrían ser la extraña y desconocida materia oscura o la energía que se origina de los pulsares. Un detector de rayos cósmicos de dos mil millones de dólares en la Estación Espacial Internacional halló la huella de algo que pudiera ser la materia oscura, la misteriosa sustancia que se cree mantiene unido al cosmos.”

 

 

 

“Pero los primeros resultados del Espectrómetro Magnético Alfa (AMS, por sus siglas en inglés) son casi tan enigmáticos como la materia oscura en sí, la cual nunca ha sido observada directamente. Muestran evidencia de nuevos fenómenos físicos que podrían ser la extraña y desconocida materia oscura o la energía que se origina de los pulsares, anunciaron un miércoles científicos en el laboratorio europeo de física de partículas cerca de Ginebra.”

Como no me canso de repetir, cualquiera de estas noticias nos vienen a decir que, de la “materia oscura”, nada sabemos. Sería conveniente, para que las cuentas cuadren, que exista esa dichosa clase de materia o lo que pueda ser, toda vez que, sin ella, no resulta fácil llegar a una conclusión lógica de cómo se pudieron formar las galaxias, o, de por qué se mueven las estrellas de la manera que lo hacen.

 

Dicen que todo el Universo está permeado por esa “materia oscura” que nadie ha visto, que nadie sabe lo que pueda ser y cómo está conformada, es invisible y no emite radiación… ¿Qué clase de materia es esa? Y, además, dicen que alcanza el 25% de toda la materia que existe, la que podemos ver, la Bariónica, sólo sería el 4%.

Hace treinta años, los astrofísicos se enfrentan a este dilema: o bien las galaxias tienen mucha materia que no vemos, pero que causa una fuerte atracción gravitatoria sobre las estrellas externas (que por ello orbitarían tan rápido) o bien ni la ley de la gravedad de Newton ni la de Einstein serían válidas esas regiones externas de las galaxias. Las dos opciones son revolucionarias para la física: la primera implica la existencia de materia oscura en el universo (materia que no vemos pero que sí afecta al movimiento de las estrellas y galaxias), y la segunda implica que una ley básica (la de Newton/Einstein de la gravitación) es incorrecta.

En el momento actual, no sabemos cual de esas dos opciones es la buena (podrían incluso ser buenas las dos, es decir, que existiera materia oscura y además que la teoría de Newton/Einstein estuviera mal. No creo que sea ese el problema, debe haber una tercera opción desconocida que debemos encontrar). La gran mayoría de los astrofísicos prefieren explicarlo con la materia oscura (un camino cómodo y fácil) antes que dudar de las leyes de la gravitación de Newton/Einstein. Esto no es sólo cuestión de gustos, es que las leyes de la gravitación funcionan con una increíble exactitud en todos los demás casos donde las hemos puesto a prueba (en los laboratorios, en las naves espaciales y los interplanetarios, en la dinámica del Sistema Solar, etc.).

El problema de la materia oscura (si es que realmente existe y no es que las leyes de Newton/Einstein sean incompletas) es uno de los más importantes con los que se enfrenta la astrofísica hoy en día.

Cuando pienso en la existencia ineludible de esa “materia cósmica” primigenia, la primera y más sencilla clase de materia que se formó en las primeras fracciones del primer segundo del Big Bang, en la mente se me aparece una imagen llena de belleza creadora a partir de la cual, todo lo que ahora podemos contemplar es posible. La belleza de la idea es que toma dos problemas -la ventana del tiempo inadecuada para la fromación de las galaxias y la existencia de la “materia oscura”- y los une para conformar una solución al dilema central de la estructura del universo.

La “materia oscura”, por hipótesis, tiene una ventana de tiempo mucho más larga que la materia ordinaria, porque se desapareja más pronto en el Big Bang. Tiene mucho tiempo para acumularse antes de que la materia ordinaria sea libre para hacerlo y formar los átomos. La “materia oscura o sustancia cósmica primera, es de porte más sencillo y no tiene ni requiere la complejidad de la materia bariónica para formarse, es totalmente translúcida y se sitúa por todas partes, es decir, permea todo el universo invadiendo todas sus regiones a medida que este se expande más y más. Y fue esa “invisible” sustancia cósmica, la que realmente hizo posible que las galaxias se pudieran formar a pesar de la expansión de Hubble.

El hecho de que la materia ordinaria caiga entonces en el agujero gravitatorio creado de este modo sirve para explicar por qué encontramos galaxias rodeadas por un halo de algo que hemos dado en llamar “materia oscura”. Tal hipótesis mata dos pájaros de un sólo tiro.

Pero debemos recordar que en este punto sólo tenemos una idea que puede funcionar, no una teoría bien construida. Para pasar de la idea a la teoría, tenemos que responder dos preguntas importantes y difíciles:

1. ¿Cómo explicamos la estructura de la “materia oscura”?

2. ¿Qué es la “materia oscura”?

3. ¿Qué partículas son las que conforman ésta materia fantasmal?

Se habla de materia oscura caliente y fría. También, algunas veces me veo sorprendido por las ocurrencias que tienen algunos científicos de hoy que, como los antiguos, imaginan respuestas para acomodar las cuestiones que realmente desconocen y, buscan así, una salida airosa sin que se note la inmensa ignorancia que llevan consigo.

Podríamos comenzar a examinar estas cuestiones pensando en el modo en que la “materia oscura” pudo separarse de la nube caliente en expansión, de materiales que constituía el universo en sus comienzos. Por analogía de la discusión del desaparejamiento de la materia ordinaria después de la formación de los átomos, llamaremos también desaparejamiento a la separación de la “materia oscura” de aquella fuente “infinita” de energía primera. Una transformación como la que condujo a la formación de los átomos es necesaria para que ocurra el desaparejamiento. Todo lo que tiene que suceder es que la fuerza de la interacción de las partículas que forman la “materia oscura” caigan por debajo del punto en que el resto del universo puede ejercer una presión razonable sobre él. Después de esto, la “materia oscura” continuará a su aire, indiferente a todo lo que la rodee.

Resulta que desde el punto de vista de la creación de la estructura observada del universo, la característica más importante del proceso de desaparejamiento para la “materia oscura” es la velocidad de las partículas cuando son libres. Si el desaparejamiento tiene lugar muy pronto en el Big Bang, la “materia oscura” puede salir con sus partículas moviéndose muy rápidamente, casi a la velocidad de la luz. Si es así, decimos que la “materia oscura” está caliente. Si el desaparejamiento tiene lugar cuando las partículas están moviendose poco a poco -velocidad significativamente menor que la de la luz- decimos que la materia está fría.

De los tipos de “materia oscura” que los cosmólogos toman en consideración, los neutrinos serán el mejor ejemplo de “materia oscura” caliente. Los neutrinos han llamado la atención de los científicos en relación a la “materia oscura” durante mucho tiempo. Para tener una idea aproximada del número de neutrinos del universo, podríamos decir que existe actualmente un neutrino por cada reacción nuclear que tuvo lugar desde siempre. Los cálculos indican que hubo aproximadamente mil millones de neutrinos producidos durante el Big Bang por cada protón, neutrón o electrón. Cada volumen del espacio del tamaño de nuestro cuerpo contiene unos diez millones de estos neutrinos-reliquias y en ellos no se encuentran los que se produjeron más tarde en las estrellas. Está claro que toda partícula tan corriente como ésta podría tener en principio un efecto muy grande sobre la estructura del Cosmos, si tuviera una masa.

Pero resulta que la “materia oscura” caliente, actuando sola, casi con toda seguridad no podría explicar lo que observamos en el universo y que el escenario de “materia oscura-fría” debe modificarse por completo si queremos mantenerla como candidata a esa teoría última de la materia que “debe” existir en el universo pero, que no sabemos lo que es y la llamamos, precisamente por eso “materia oscura”.

El tema de la materia desconocida, invisible, oculta y misteriosa que hace que nuestro universo se comporte como la hace… ¿sigue siendo una gran incognita! Nadie sabe el por qué las galaxias se alejan las unas de las otras, el motivo de que las estrellas en la periferia de las galaxias se muevan a mayor velocidad de lo que deberían y otros extraños sucesos que, al desconocer los motivos, son achacados a la “materia oscura”, una forma de evadirse y cerrar los ojos ante la inmensa ignorancia que tenemos que soportar en relación a muchos secretos del Universo a los que no podemos dar explicación.

              Claro que otros, han imaginado cuestiones y motivos diferente para explicar las cosas

Aunque no todas si son muchas las GUT y teorías de supersimetría las que predicen la de cuerdas en la congelación del segundo 10^-35 después del comienzo del tiempo, cuando la fuerza fuerte se congeló y el universo se infló. Las cuerdas se deben considerar un subproducto del proceso mismo de congelación. Es cierto que aunque las diversas teorías no predicen cuerdas idénticas, sí predicen cuerdas con las mismas propiedades generales. En primer lugar las cuerdas son extremadamente masivas y también extremadamente delgadas; la anchura de una cuerda es mucho menor que la anchura de un protón. Las cuerdas no llevan carga eléctrica, así que no interaccionan con la radiación como las partículas ordinarias. Aparecen en todas las formas; largas líneas ondulantes, lazos vibrantes, espirales tridimensionales, etc. Sí, con esas propiedades podrían ser un candidato perfecto para la “materia oscura”. Ejercen una atracción gravitatoria y no pueden ser rotas por la presión de la radiación en los inicios del Universo.

 

 

 El espesor estimado de una cuerda es de 10^-30 centímetros, comparados con los 10^-13 de un protón. Además de ser la más larga, y posiblemente la más vieja estructura del universo conocido, una cuerda cósmica sería la más delgada: su diámetro sería 100.000.000.000.000.000 veces más pequeño que el de un protón.. Y la cuerda sería terriblemente inquieta, algo así como un látigo agitándose por el espacio casi a la velocidad de la luz. Las curvas vibrarían como enloquecidas bandas de goma, emitiendo una corriente continua de ondas gravitacionales: rizos en la misma tela del espacio-tiempo. ¿Qué pasaría si una cuerda cósmica tropezara con un planeta? Al ser tan delgada, podría traspasarlo sin tropezar con un solo núcleo atómico. Pero de todos modos, su intenso campo gravitatorio causaría el caos.

Lo cierto es que todavía no se ha encontrado ninguna cuerda de este tipo. Si bien en los últimos años han surgido muchas candidatas a estar formadas por un efecto de lente de este tipo, la mayoría han resultado ser dos cuerpos distintos pero muy similares entre sí. Pese a ello, los astrofísicos y los teóricos de cuerdas no pierden la esperanza de encontrar en los próximos años, y gracias a telescopios cada vez más potentes, como el GTC y aceleradores como el LHC las evidencias directas de la existencia de este tipo de cuerdas; evidencias que no sólo nos indicarían que las teorías de cuerdas van por buen camino, sino que el modelo del Big Bang es un modelo acertado.

 

Simulación del efecto de lente generado por una cuerda cósmica. Crédito: PhysicsWorld.com

Por tanto, cuando observásemos un objeto con una cuerda cósmica en la trayectoria de nuestra mirada, deberíamos ver este objeto dos veces, con una separación entre ambas del orden del defecto de ángulo del cono generado por la curvatura del espacio-tiempo. Esta doble imagen sería característica de la presencia de una cuerda cósmica, pues otros cuerpos, como estrellas o agujeros negros,  curvan el espaciotiempo de manera distinta. Por tanto, una observación de este fenómeno no podría dar lugar a un falso positivo.

En este sentido, el nombre de cuerda cósmica está justificado debido a que son impresionantemente pesadas, pasando a ser objetos macroscópicos aun cuando su efecto es pequeño. Una cuerda de seis kilómetros de longitud cuya separación entre ambas geodésicas es de apenas 4 segundos de arco tendría ¡la masa de la Tierra!. Evidentemente, cuerdas de este calibre no se espera que existan en la naturaleza, por lo que los defectos de ángulo esperados son aún menores y, por tanto, muy difíciles de medir.

Una de las virtudes de la teoría es que puede detectarse por la observación. Aunque las cuerdas en sí son invisibles, sus efectos no tienen por qué serlo. La idea de las supercuerdas nació de la física de partículas, más que en el de la cosmología (a pesar de que, la cuerdas cósmicas, no tienen nada que ver con la teoría de las “supercuerdas”, que mantiene que las partículas elementales tienen forma de cuerda). Surgió en la década de los sesenta cuando los físicos comenzaron a entrelazar las tres fuerzas no gravitacionales – electromagnetismo y fuerzas nucleares fuertes y débiles – en una teoría unificada.

En 1976, el concepto de las cuerdas se había hecho un poco más tangible, gracias a Tom Kibble. Kibble estudiaba las consecuencias cosmológicas de las grande teorías unificadas. Estaba particularmente interesado en las del 10^-35 segundo después del Big Bang.

                               Podrían estar por todas partes

Aunque no todas si son muchas las Grandes Teorías Unificadas y teorías de supersimetría las que predicen la formación de cuerdas en la congelación del segundo 10^-35 despues del comienzo del tiempo, cuando la fuerza fuerte se congeló y el universo se infló. Las cuerdas se deben considerar un subproducto del proceso mismo de congelación. Es cierto que aunque las diversas teorías no predicen cuerdas idénticas, sí predicen cuerdas con las mismas propiedades generales. En primer lugar las cuerdas son extremadamente masivas y también extremadamente delgadas; la anchura de una cuerda es mucho menor que la anchura de un protón. Las cuerdas no llevan carga eléctrica, así que no interaccionan con la radiación como las partículas ordinarias. Aparecen en todas las formas; largas lineas ondulantes, lazos vibrantes, espirales tridimensionales, etc. Sí, con esas propiedades podrían un candidato perfecto la “materia oscura”. Ejercen una atracción gravitatoria, no pueden ser rotas por la presión de la radiación en los inicios del Universo.

Como habéis podido comprender, todas estas teorías están por demostrar y sólo son conjeturas derivadas de profundos pensamientos de lo que puso ser y de lo que podría ser. Nada relacionado con la materia oscura, las supercuerdas o las cuerdas cósmicas ha sido demostrado ni se han observado por medio alguno en nuestro Universo. Sin embargo, no descartar nada y hacer lo posible por demostrarlas, es la obligación de los científicos que tratan de buscar una explicación irrefutable de cómo es el Universo y por qué es así.

                El misterioso “universo” de los campos cuánticos que nadie sabe lo que esconde

A los cosmólogos les gusta visualizar esta revolucionaria transición como una especie de “cristalización”: el espacio, en un principio saturado de energía, cambió a la más vacía y más fría que rodea actualmente nuestro planeta. Pero la cristalización fue, probablemente, imperfecta. En el cosmos recién nacido podría haberse estropeado con defectos y grietas, a medida que se enfriaba rápidamente y se hinchaba. En fin, muchas elucubraciones y conjeturas que surgen siempre que no sabemos explicar esa verdad que la Naturaleza esconde y, mientras tanto nosotros, simples mortales de la especie Homo, seguimos dejando volar nuestra imaginación que trata, cargada siempre de curiosidad, de desvelar esos misterios insondables del Universo.

Finalmente sabremos sobre esa sustancia cósmica que impregna todo el universo pero, no será la “materia oscura” de la que todos hablan, será otra cosa muy diferente e inimaginable en estos momentos en los que, nuestra ignorancia, echa mano de cualquier cosa para poder ocultarla… ¡materia oscura! ¿Qué es eso?

emilio silvera

A la biología cuántica aún le aguardaba una larga espera. Al menos, hasta 2007. Aquel año, un equipo de la Universidad de California en Berkeley dirigido por el físico Graham Fleming demostraba algo que otros científicos llevaban tiempo barruntando: la fotosíntesis, ese proceso cuasimágico por el que muchos organismos consiguen producir oxígeno a partir del dióxido de carbono, funciona gracias a la física cuántica.

Los investigadores aislaron los centros fotosintéticos de dos microbios, la bacteria verde del azufre Chlorobium tepidum y la bacteria púrpura Rhodobacter sphaeroides, y los bombardearon con pulsos láser para estudiar cómo la energía de los fotones se transfería desde los pigmentos que recogen la luz hasta el centro de reacción, donde se cuece esa química necesaria para la vida. Los mensajeros de esta transferencia son los electrones, que corren alimentados por esa poción mágica de la energía fotónica. Pero ¿Cómo encuentran su camino entre el desorden molecular para evitar perderse y desperdiciar esa energía?

Fleming y su equipo descubrieron que lo hacen como ondas, no como partículas. De este modo, la onda se dispersa para encontrar el mejor camino sin tener que recorrerlos todos uno a uno. Y esta capacidad de estar en distintos lugares al mismo tiempo, o de tener dos estados incompatibles entre sí, es el privilegio de la física cuántica; por fin había nacido la biología cuántica.

 

Un caos húmedo y caliente

 

 

 

“La catarata de “sangre” en la Antártida. El color rojo intenso se debe al hierro oxidado en agua salada, el mismo proceso que le da al hierro un color rojo oscuro cuando se oxida. Cuando el agua salada que contiene el hierro entra en contacto con el oxígeno, el hierro se oxida y adquiere una coloración roja, lo que en efecto tiñe el agua a un color rojo intenso.”

 

Los análisis químicos y biológicos indican que hay un extraño ecosistema subglacial de bacterias autótrofas que metaboliza iones de azufre y hierro. Según la geomicrobióloga Jill Mikucki, en las muestras de agua existen como mínimo 17 tipos diferentes de microbios, que viven prácticamente sin oxígeno. Nunca antes se había observado en la naturaleza el proceso metabólico mediante el cual los microbios utilizan un sulfato como catalizador para respirar con iones férricos y metabolizar la materia orgánica microscópica atrapada con este compuesto químico.

 

Pero no tan aprisa. Fleming y su equipo llevaron a cabo sus experimentos en condiciones típicas de la física cuántica; por ejemplo, por debajo de los 100 grados bajo cero. Y está claro que las bacterias no suelen vivir a esas temperaturas. Para un físico, una célula es la peor de sus pesadillas: caliente, húmeda, ruidosa y desordenada. En tan miserables condiciones es imposible que ninguna tarea importante pueda confiarse a la extrema levedad de los fenómenos cuánticos. “Muchos científicos creen que estos fenómenos son tan frágiles que sólo aparecen en sistemas muy simples, compuestos por muy pocas partículas y donde el ruido molecular se congela a temperaturas cercanas al cero absoluto”, resume a EL ESPAÑOL el genetista molecular de la Universidad de Surrey (Reino Unido) Johnjoe McFadden.

O al menos eso parecía, hasta que en 2010 dosestudios demostraron que lo dicho para la fotosíntesis en el frío glacial era válido también a temperatura ambiente. Pero, de hecho, éste no es el único sistema biológico en el que la física cuántica puede marcar las reglas, ni siquiera el primero en el que sospechó algo semejante: durante décadas, los biofísicos intuyeron que las enzimas, esos mediadores que convencen a las moléculas para que reaccionen, funcionan según un conocido mecanismo cuántico llamado efecto túnel que permite a una partícula, en este caso un protón, pasar de un estado a otro sin saltar la barrera de energía que los separa, excavando un túnel. En 1989 se mostró por primera vez el efecto túnel en las enzimas.

 

 

 

Con todo esto, parece que la biología cuántica debería ser ya un miembro de pleno derecho del club de las disciplinas científicas. Y sin embargo, ni sus propios patrocinadores se atreven a ir tan lejos. Regresando al chiste del comienzo, Nori aplica a la biología cuántica esa misma doble condición del gato vivo y muerto: “Es a la vez un campo excitante para estudiarlo con precaución en el futuro, y también en el que muchas cuestiones importantes aún no están demostradas”.

“Muchos científicos aún no están convencidos de que estos efectos requieran la mecánica cuántica para explicarse”, apunta a EL ESPAÑOL el físico de la Universidad de Surrey Jim Al-Khalili, coautor junto con McFadden del libro Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology (Bantam Press, 2014). El obstáculo esencial es esa diferencia de pulcritud entre los experimentos cuánticos y el aparente caos de una célula viva, que suscita el escepticismo de no pocos expertos. Para el físico de la Universidad de Viena Markus Arndt, este es “un rasgo de la ciencia de la vida, no tan limpia como los laboratorios de física o los tubos de ensayo de la química”. “¿Pueden estas acciones sobrevivir en las escalas macroscópicas de tiempo y tamaño de los medios biológicos? Esta cuestión todavía está abierta”, comenta Arndt a este diario.

 

La brújula de las aves

 

 

 

En realidad, la brújula de las Aves ha inspirado muchas teorías pero, ninguna lleva certeza plena. Es mucho lo que no sabemos de “seres” que conviven con nosotros y… ¡Queremos un contacto con seres de otros planetas!

 

La escala temporal que menciona Arndt es uno de los factores que levantan las cejas de los físicos. Un posible ejemplo de biología cuántica muy de actualidad es el sistema que guía a las aves migratorias, basado en el fenómeno de entrelazamiento cuántico. Según estudios en el petirrojo europeo, la luz dispara en la retina un par de electrones gemelos que responden al magnetismo terrestre, como la aguja de una brújula. Un estudio reciente ha prestado nuevo crédito a esta hipótesis. Pero un problema es que este entrelazamiento duraría unos pocos microsegundos. Para los físicos, esto es una eternidad jamás lograda ni de lejos en un laboratorio, y no digamos a una temperatura a la que el petirrojo no se convierta en un fósil congelado.

 

 

“La Biología cuántica es la rama de la Biología que estudia procesos que tienen lugar en seres vivos y que se basan en efectos característicos de la mecánica cuántica tales como la superposición de estados, la coherencia cuántica o el efecto túnel.”

 

Sin embargo, el nuevo estudio no es experimental, sino una simulación por ordenador. “Todavía necesitamos pruebas experimentales de que la teoría es correcta”, dice Al-Khalili. El obstáculo principal al que se enfrenta la biología cuántica es la dificultad de llevar sus predicciones al laboratorio. “Los experimentos adecuados para evaluar estas cuestiones son complicados y difíciles de interpretar”, señala Nori. Otra pega es que los científicos aún se resisten a creer que estos mecanismos cuánticos en la biología tengan realmente un significado evolutivo; es decir, que existan porque los seres vivos han encontrado en la cuántica una ventaja aprovechable. “¿Por qué la naturaleza habría seleccionado estas superposiciones cuánticas? ¿Qué propósito tienen?”, se pregunta Nori.

 

 

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

¿Cuántas veces y desde cuándo nos hemos preguntado por el origen del Universo? ¡Desde siempre! Desde que tuvimos uso de razón, es una vieja y notaria pregunta que la curiosidad que siempre hemos  tenido, hizo que se pudiera en marcha la actividad humana en esa dirección de saber sobre el Sol y la Luna y las estrellas del cielo. Con certeza no podemos saberlo, ya que, nuestra especie no tiene ningún certificado de nacimiento y eso, amigos míos, nos ha obligado a investigar sobre nuestros orígenes nosotros solos, y al hacerlo hemos hallado necesario profundizar en el origen del “mundo” que nos acoge y del que, ineludiblemente, formamos parte. La falta de conocimientos nos llevó hacia el terreno de la especulación que, como observadores, podíamos deducir de lo que observamos y pudimos deducir más sobre nosotros mismos que sobre el universo que pretendíamos describir.

Está claro que lo mismo que una ola no puede explicar todo el Mar, tampoco la Nebulosa remanente de supernova que arriba contemplamos podría explicar el inmenso Universo que, al tener tan inimaginables dimensiones, nunca podremos contemplar en una Imagen completa, sólo a trozos, y captado parcialmente por extensas regiones e incluso objetos individuales, podremos contemplar, la ingente naturaleza de lo que todo lo contiene y abarca. El Universo es el espacio-tiempo, es la materia y todos los objetos que con ella se formaron se seguirán formando en el tiempo sin fin, también está conformado por las fuerzas fundamentales que todo lo rigen y que, para completar el cuadro, están acompañadas por unas constantes que hace de él, que sea el universo que conocemos con una velocidad finita para la luz, con una carga determinada para el electrón y, también, con una masa predeterminada para el protón. Si cualquiera de estos números: la velocidad de la luz, la carga del electrón i la masa del protón, variara sólo una diezmillonésima, el universo no sería tal como lo conocemos y, nosotros, tampoco podríamos haber llegado aquí.

Y, aunque no lo parezca, también la Imagen de arriba es posible que exista debido a que, las constantes y leyes de la Naturaleza así lo permiten al hacer posible que nuestro Universo sea tal como lo conocemos. Y, habiéndonos dedicado al estudio de todo lo que veíamos, haciéndonos preguntas del por qué de las cosas, hemos podido llegar a saber que el Universo está regido por números que hemos podido descubrir y que llamamos leyes y constantes.

Y, para eso, el recorrido que hemos tenido que hacer ha durado muchos miles de millones de años (considerándolo desde el surgir de la vida primigenia) y algunos cientos de miles de años (si partimos desde que en el mundo aparecieron los primeros hombres verdaderos) cuando mirando a los cielos, nos preguntábamos por qué brillaban las estrellas.

En aquellos tiempos remotos en los que, ninguna luz artificial (exceptuando alguna eventual hoguera), podía contaminar lumínicamente el lugar, nuestros ancestros podían mirar hacia lo alto y ver, maravillados como, ingentes cantidades de puntos luminosos de distintos y hermosos colores, titilaban temblorosos como queriéndoles decir alguna cosa.

Allí, en aquellas épocas remotas, nacieron los mitos de la creación y aquellos pueblos desataron su imaginación para crear “a su manera” una justificación de todo aquello que no llegaban a comprender, así que, las maravillas que observaban las hacían depender y las relacionaban con sus vidas cotidianas. Los sumerios que vivían en una confluencia de ríos, concebían la creación como resultado de una lucha en el barro entre dioses. Los Mayas, obsesionados por los juegos de balón, conjeturaban que su creador se transformaba en un balón solar cada vez que el planeta Venus desaparecía detrás del Sol.

                         Buceadores buscadores de perlas

El pescador tahitiano hablaba de un dios pescador que arrastró sus islas desde el fondo del océano; los antepasados de los  samurais japoneses formaron sus islas de gotas de sangre que caían desde una hoja de espada cósmica. Para los griegos amantes de la lógica, la creación fue obra de los elementos; para Tales de Mileto, el Universo originalmente fue agua; para Anaxímedes (también de Mileto), fue aire; para Heráclito, fuego. En la fecundas islas hawaianas, la génesis fue manejada por un grupo de espíritus hábiles en embriología y el desarrollo de niños. Los bosquimanos de África se apiñaban alrededor del fuego, observaban como las chispas ascendían en el cielo nocturno y recitaban estas palabras:

 

Apareció la muchacha; puso las manos en las cenizas de madera; lanzó las cenizas al cielo. Dijo: “Las cenizas de la madera deben convertirse en la Vía Láctea. Deben quedar blancas a lo largo del cielo, para que las estrellas puedan estar fuera de la Vía Láctea, y la Vía Láctea ser la Vía Láctea, aunque eran cenizas de madera.”

 

Primero fue el Big Bang (una fluctuación de vacío que explotó hacia fuera y nos trajo el Universo), nacieron las partículas fundamentales y las fuerzas fundamentales y, doscientos años más tarde aparecieron las primeras estrellas.

Esas primeras estrellas que se formaron a partir de nubes de hidrógeno y helio puro eran inmensas, con masas hasta decenas de veces superiores a la de nuestro Sol. … Las de Población III serían estrellas de hidrógeno y helio puros, las primeras que aparecieron tras el Big Bang.

 

Las regiones más densas de estas nubes de gas se colapsaron bajo su propia gravedad y formaron gigantescas bolas compactas de hidrógeno y helio. La presión en el núcleo de estas bolas de gas era tan alta que los átomos de hidrógeno se veían forzados a combinarse entre ellos y producir núcleos de helio, un proceso llamado fusión nuclear. La energía liberada por la fusión de los núcleos de helio calentaba la masa de esas bolas de gas hasta la incandescencia, convirtiéndolas en las primeras estrellas. Pero, además, los núcleos de helio se combinaban y daban lugar a elementos más pesados, como el carbono, el oxígeno o el hierro. Por primera vez en la historia, en el universo habían aparecido los elementos que terminarían dando lugar a los planetas rocosos y a la vida.

Claro que, aquellos tiempos pasaron y el advenimiento de la Ciencia y la tecnología ha logrado mejoras en la complejidad de la teorización cosmogónica, al menos en lo relativo a lo que precedió, si no a la simple realidad (si la hay) del gran Cosmos profundo (si hay cosmos). Pero la ciencia en modo alguno ha liberado el problema de la creación ni de su vieja maraña de presuposiciones y deseos humanos, si acaso, las hemos cambiado por otras nuevas que, más avanzadas tampoco explican esa creación de una manera firme, inamovible y auto-consistente si hablamos científicamente.

La cuestión de cómo empezó en el universo es, en el mejor de los casos, escurridiza, y cuando vamos de caza tras ella, con nuestro carcaj lleno de Quaks, leptones, tensores de espacios curvos y probabilidades cuánticas, sólo tenemos una justificación marginalmente mayor de nuestra audacia de la que tenían aquellos sumerios, tahitianos y griegos. Pero, ¿nos diferenciamos mucho de ellos? Si hablamos de “materia oscura y otras cuestiones que no conocemos”, no creo que la diferencia sea tan abismal y, lo único que nos separan son los instrumentos modernos que tenemos para medir y ver y, de alguna manera, la forma de calcular sobre las leyes fundamentales y las constantes universales.

El éxito alcanzado por la Física desde finales del siglo XIX hasta esta primera década del siglo XXI no sólo ha transformado nuestra concepción del espacio-tiempo, sino que ha llegado a poner en nuestras mentes una nueva percepción de la Naturaleza: la vieja posición central que asignábamos a la materia ha cedido su lugar a los principios de simetría, algunos de ellos ocultos a la vista en el estado actual del Universo.

Está claro que los físicos, cada día más ambiciosos en su “querer saber” y su “querer descubrir”, buscan sin descanso nuevos caminos que les lleve a desvelar ocultas maravillas que tienen su hábitat natural en lo más profundo de la Naturaleza misma de la que no sabemos, aún, entender todas sus voces.

Son muchos los obstáculos que se encuentran en ese camino que nos lleva inexorable hacia esa soñada teoría final. Los científicos discrepan de los filósofos que no siempre, están de acuerdo con el hecho de que se pueda llegar a esa teoría última que lo pueda explicar todo, y, la firme creencia de que el Universo siempre tendrá secretos para nosotros, es una constante de la filosofía que la Ciencia, no deja de combatir. Por otra parte, se define nuestro carácter inquieto cuando no habiendo sido capaces de saber sobre aquel comienzo, ya estamos intentando exponer una teoría final. ?No será como comenzar la casa por el tejado?

¿A partir de un punto de densidad infinita y una energía descomunal, donde el Tiempo se congela y el Espacio se distorsiona? ¿Fue así el comienzo del Universo en realidad…? Con certeza nadie lo sabe

Según todos los indicios encontrados, hemos llegado a conjeturar que el Universo surgió de algo que hemos llamado Big Bang, no podemos explicar el comienzo mismo de aquel suceso, las matemáticas se niegan a entrar en ese espinoso terreno y, hemos partido desde un tiempo posterior, y, sin embargo sabemos que, en aquellas fracciones de segundo, pasaron muchas cosas y todas ellas importantes, ya que, todo lo que luego pasó fue consecuencia de aquellas primeras.

 

Así, estamos embarcados en una enorme aventura intelectual que eleva al ser humano a la categoría más alta que en el Universo pueda. La Física de altas energías nos llevan a conocer las entrañas de la materia y nos cuenta como se producen esas interacciones en el corazón de los átomos y aunque no sabemos cómo puedan ser las leyes finales ni cuanto será el tiempo que tardaremos en encontrar las pistas que nos guíen por el camino correcto, lo cierto es que, el progreso continúa y cada vez se construyen aceleradores más potentes y sofisticados y telescopios más modernos y con mayor capacidad para transportarnos hacia regiones profundas del Universo en las que podemos contemplar galaxias situadas muy cerca de ese comienzo que llamamos Big Bang.

Podrá esa teoría final explicarnos la expansión del Universo, la Gravedad cuántica, qué son las fluctuaciones de vacío y qué relación puedem tener con los agujeros negros, si existe finalmente la “materia oscurta”, o, si la Fuerza de Gravedad es tal como nos la describió Einstein o se guarda alguna última carta en la maga, o, su en verdad, existen más dimensiones de las que podemos ver, o, si nuestra realidad percibida es la auténtica realidad, o, si…

Como no podía ser de otra manera dado nuestro carácter siempre dispuesto a la controversia y nuestras mentes de pensamientos diversos, la propia idea de una teoría final nos ha llevado a la más profunda discrepancia entre unos y otros. Por una parte, están los partidarios de esa teoría que nos podrá hablar de un Universo de más altas dimensiones, donde la relatividad general de Einstein y la mecánica cuántica de Planck, conviven en la soñada concordia que muchos físicos han soñado y, por la otra, están aquellos que discrepando de los primeros se agarran al pensamiento de la imposibilidad de conseguir una teoría de esas características y, ellos hablan de física-ficción.

 

Orden y Complejidad, Dos conceptos opuestos y, estrechamente unidos

Lo cierto es que, a pesar de lo que digan los detractores de estas ideas avanzadas (no pocas veces por envidia y por el simple hecho de que ellos no tienen la capacidad de entender los nuevos conceptos y sus complejas matemáticas), la Física prosigue su camino y, cuando lleguemos a alguna parte, lo cierto será que, no hemos llegado a ningún final sino que, por el contrario, estaremos en el principio de algo nuevo. Cada vez que hacemos un descubrimiento que nos trae nuevos conocimientos, sólo hemos conseguido una llave para poder abrir otras puertas que permanecen cerradas. Es decir, podremos plantear nuevas preguntas al estar posibilitados con esos nuevos conocimientos. Cuando desconocemos algo, no podemos preguntar sobre ello.

                                                                 http://www.moebio.conesfera/esfera.htm

Posiblemente, no consigamos nunca  desconplejificar lo que el Universo es. La Naturaleza es “sabia”, sabe que nosotros los humanos necesitamos de la curiosidad para tener un incentivo y seguir buscando. Si llegamos a esa teoría final que tiene todas las respuestas… ¿No caeremos en un mar depresivo mental? ¿Nada que buscar, nada que averiguar, ningún misterio que resolver?…

¡Mal suena eso!

emilio silvera

La inmensa estrellas se ha desprendido de una buena  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  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  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”  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.

                                                          Gliese 581 podría ser uno de ellos

Sabemos que solo en nuestra Galaxia, la Vía Láctea existen cien mil millones de estrellas y, por lo , 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  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.

   Adaptarse al lugar es el único medio para seguir viviendo, de nada sirva luchar contra la Naturaleza

Cada día que pasa encontramos nuevos mundos y, en  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.