Mar
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Moléculas vivas sorprendentes
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Biologia ~
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En matemáticas se pueden trazar líneas precisas y concretas que dividan en dos clases entes de naturaleza matemática. Una estructura geométrica se puede superponer o no a su imagen especular. Una estructura asimétrica puede tener una lateralidad a la derecha o bien a la izquierda.
Cualquier número entero positivo es par o impar, y no hay ninguno de tales números para el cual su situación a este respecto ofrezca la menor duda. Pero en el mundo, si exceptuamos el nivel subatómico de la teoría cuántica, las líneas divisorias son casi siempre difusas. El alquitrán, ¿es sólido o líquido?. Lo cierto es que, la mayoría de las propiedades físicas se “mueven” en un espectro continuo que hace que vayan cambiando de manera imperceptible de un extremo a otro del mismo.
Charco de Alquitrán
El paso del tiempo convierte en líquido, gas o sólido algunos materiales y, a otros, los deforma hasta perder su estructura original para convertirnos en lo que antes no eran.
Las estrellas comienzan siendo una bola de gas que se va densificando debido a una anomalía gravitatoria, en centro de ese enorme grumo de gas y polvo llega a unas temperaturas enormes que hacen posible la fusión nuclear, así nacen las estrellas que, tras brillar durante miles de millones de años fusionando elementos sencillos en otros más complejos (si tienen la masa del sol), se convierten en Gigantes rojas, eyectan sus capas exteriores al Espacio Interestelar y aparece una Nebulosa Planetaria, el resto de la masa sigue la implosión provocada por la fuerza de Gravedad que genera tan ingente masa, y, finalmente, los electros se degeneran (al estar sometidos al Principio de exclusión de Pauli), no pueden estar juntos porque son Fermiones, y, comienzan a moverse frenéticamente a velocidades relativistas, lo que hace que la Gravedad se vea frenada, lo que da lugar al nacimiento de una estrellas enana blanca que, emitiendo radiaciones en el ultravioleta rabioso, ioniza el material de la Nebulosa y le saca los colores en función de los elementos allí presentes.
El punto blanco del centro es la enana blanca
Nada permanece, todo cambia. Sea cual fuere la línea de división, habrá algunos casos en los que no podamos definirla y, en otros, habrá objetos tan próximos a ella que el lenguaje ordinario no será lo suficientemente preciso como para poder afirmar a qué lado pertenece. Y, la propiedad de la vida, está, precisamente, en uno de esos continuos.
Para probar esto basta que consideremos los virus: son las estructuras biológicas más pequeñas que se conocen con la propiedad de poder “comer” (absorber sustancias situadas en sus proximidades), crecer y fabricar copias exactas de sí mismas.
Son mucho más pequeños que una bacteria (en realidad, algunos virus infectan las bacterias) y pasan sin dificultad a través de un filtro de porcelana fina que, aunque a nosotros nos parezca que está completamente sellada y su superficie es totalmente hermética y lisa, para ellos, tan “infinitamente” pequeños, ofrece miles de huecos por los que poder colarse.
Nuevas grabaciones en vídeo de un virus que infecta a las células sugiere que los virus se expanden mucho más rápido de lo que pensábamos. El descubrimiento de este mecanismo permitirá crear nuevos fármacos para hacer frente a algunos virus. En la punta de un alfiler caben millones de ellos. De hecho, los virus tienen el tamaño de una décima de micrómetro (diezmillonésima parte del metro).
El mundo de lo muy pequeño es fascinante y, por ejemplo, si hablamos de átomos, se necesitarían aproximadamente una cantidad para nosotros inconmensurable de átomos (602.300.000.000.000.000.000.000) para lograr un solo gramo de materia. Fijaos que hablamos de lo pequeño que pueden llegar a ser los virus y, sin embargo, el Hidrógeno con un sólo protón es el átomo más ligero y su masa es 400.000 veces menor que la masa de un virus, como antes dije, el organismo vivo más pequeño que se conoce. El virus más diminuto conocido mide unos o,00000002 m; su tamaño es 2.000 veces mayor que el del átomo. Y, en la punta del alfiler que antes mencionamos cabrían 60.000.000.000 (sesenta mil millones) de átomos.
“Este microscopio electrónico de transmisión muestra el SARS-CoV-2, el virus que causa la COVID-19, aislado de un paciente en Estados Unidos. Las partículas virales emergen de la superficie de células cultivadas en el laboratorio. El nombre del coronavirus se debe a las espículas del borde exterior de las partículas del virus, que parecen coronas. Imagen capturada y coloreada en los Rocky Mountain Laboratories (RML) del Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas (NIAID, por sus siglas en inglés) en Hamilton, Montana, Estados Unidos.”
Como los virus son menores que la longitud de onda de la luz, no pueden observarse con un microscopio luminoso ordinario, pero los bioquímicos disponen de métodos ingeniosos que les permiten deducir su estructura, ya que pueden verlos mediante bombardeos con rayos X u otras partículas elementales.
Son muchas las cosas que desconocemos
En realidad, se puede decir que un cristal “crece”, pero lo hace de un modo ciertamente trivial. Cuando se encuentra en una solución que contiene un compuesto semejante a él, dicho compuesto se irá depositando sobre su superficie; a medida que esto ocurre, el cristal se va haciendo mayor, pero el virus, igual que todos los seres vivos, crece de una manera más asombrosa: toma elementos de su entorno, los sintetiza en compuestos que no están presentes en el mismo y hace que se combinen unos con otros de tal manera que lleguen a dar una estructura compleja, réplica del propio virus.
Los virus sólo se multiplican en células vivientes. La célula huésped debe proporcionar la energía y la maquinaria de síntesis, también los precursores de bajo peso molecular para la síntesis de las proteínas virales y de los ácidos nucleicos. El ácido nucleico viral transporta la especificidad genética para cifrar todas las macromoléculas específicas virales en una forma altamente organizada.
El poder que tienen los virus de infectar, e incluso matar, un organismo, se debe precisamente a esto. Invade las células del organismo anfitrión, detiene su funcionamiento y lo sustituye, por decirlo de alguna manera, por otros nuevos. Ordena a la célula que deje de hacer lo que normalmente hace para que comience a fabricar las sustancias necesarias para crear copias de sí mismo, es decir, del virus invasor.
El primer virus que se descubrió, y uno de los más estudiados, es el virus sencillo que produce la “enfermedad del mosaico” en la planta del tabaco. Cristaliza en forma de barras finas que pueden observarse a través del microscopio electrónico. Recientemente se ha descubierto que cada barra es, en realidad, una estructura helicoidal orientada a la derecha, formada por unas 2.000 moléculas idénticas de proteína, cada una de las cuales contiene más de 150 subunidades de aminoácidos.

Quarks y Leptones, los auténticos ladrillos de la materiaToda la materia que nos rodea, desde una pelota de fútbol hasta la gran estrella que ilumina nuestro cielo, el Sol, está formada por partículas fundamentales, también llamadas elementales, que son los componentes básicos de la materia. Estas partículas se clasifican en dos tipos o grupos: quarks y leptones.
Dicen que la materia oscura es transparente (invisible), nada la capta“Sin embargo, un equipo internacional de astrónomos de Japón, Gran Bretaña y Taiwan acaba de conseguir, por primera vez, imágenes que reflejan la distribución de materia oscura alrededor de 20 grandes cúmulos de galaxias. Los resultados se publicarán en la revista mensual de la Royal Astronomical Society. Las pruebas aún no son concluyentes, pero sí muy esperanzadoras.”
Mar
2
Si existen ¿Cómo serían otros universos?
por Emilio Silvera ~
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Siempre hablamos de visitar otros mundos, otros universos y, en ellos, las condiciones físicas no tienen, necesariamente , que ser como en el nuestro. Los mundos, como las estrellas y los universos, pueden tener sus propias características dependiendo de muchos factores que lo podrían conformar de manera muy diferente a como lo está nuestro mundo y vemos que se comporta el universo con sus cuatro leyes fundamentales y sus constantes que, en otro universo, podrían ser de otra manera.
Los hilos invisibles de la Gravedad ejercen su fuerza sobre nuestro universo y su posible universo vecino, lo que es el motivo de que las galaxias se alejen unas de otras cada vez a mayor velocidad, y, si es así… ¿Para qué serviría la “materia oscura”.
Se sospecha que un universo compañero del nuestro está ejerciendo una gran fuerza gravitatoria sobre las galaxias del nuestro que se alejan las unas de las otras a velocidades injustificadas. ¿Será esa fuerza, lo que induce a los cosmólogos a equivocarse y llamarla “materia oscura”?
Formas de vida diferentes, estructuras asombrosas y para nosotros desconocidas, y, hasta el Tiempo se podría comportar de diferente manera.
Si es cierto lo que afirman algunas teorías, entonces existen en realidad un número infinito de universos paralelos, muchos de ellos con diferentes constantes físicas. En algunos de ellos, quizá los protones se desintegran con demasiada rapidez, o las estrellas no pueden fabricar los elementos pesados por encima del hierro, o el Big Crunch tiene lugar demasiado deprisa porque su densidad crítica sobrepasa en mucho a la ideal y no da tiempo a que pueda comenzar la germinación de la vida, y así sucesivamente. De hecho, un número infinito de estos universos paralelos están muertos, sin las leyes físicas que puedan hacer posible la vida tal como la conocemos.
En tal universo paralelo (el nuestro), las leyes de la física eran compatibles con la vida que conocemos. La prueba es que nosotros estamos aquí para tratar esta cuestión. Si esto es cierto, entonces quizá no haya que invocar a Dios para explicar por qué la vida, por preciosa que sea, es posible en nuestro universo. Sin embargo, esto reabre la posibilidad del principio antrópico débil, es decir, que coexistimos con nuestros universos muertos y que el nuestro sea el único compatible para vida.
La segunda controversia estimulada por la función de onda del universo de Hawking es mucho más profunda y, de hecho, aun está sin resolver. Se denomina el Gato de Schrödinger. Empezamos con una función de onda que describe el conjunto de todos los universos posibles. Esto significa que el punto de partida de la teoría de Hawking debe ser un conjunto infinito de universos paralelos, la función de onda del universo. El análisis bastante simple de Stephen Hawking, reemplazando la palabra partícula por universo, ha conducido a una revolución conceptual en nuestras ideas sobre la cosmología.
La teoría cuántica, recordémoslo, afirma que para todo objeto existe una función de onda que mide la probabilidad de encontrar dicho objeto en un cierto punto del espacio y del tiempo. La teoría cuántica afirma también que nunca se conoce realmente el estado de una partícula hasta que se haya hecho una observación. Antes de que haya una medida, la partícula puede estar en uno de entre una diversidad de estados, descritos por la función de onda de Schrödinger. Por consiguiente, antes de que pueda hacerse una observación o medida, no se puede conocer realmente el estado de la partícula. De hecho, la partícula existe en un estado ultramundano, una suma de todos los estados posibles, hasta que se hace una medida.
Cuando esta idea fue propuesta por primera vez por Niels Bohr y Werner Heisemberg, Einstein se revolvió contra ella. “¿Existe la luna sólo porque la mira un ratón?“, -o un gato- le gustaba preguntar. Según la teoría cuántica, en su más estricta interpretación, la Luna, antes de que sea observada, no existe realmente tal como la conocemos. “La Luna puede estar, de hecho, en uno cualquiera de entre un número infinito de estados, incluyendo el estado de estar en el cielo, de estar explotando, o de no estar allí en absoluto. Es el proceso de medida que consiste en mirarla el que decide que la Luna está girando realmente alrededor de la Tierra“. Decía Einstein con ironía.
Edwin Schrödinger, autor de la ecuación con su función de onda, se disgustó con estas interpretaciones de su ecuación. Para demostrar lo absurdo de la situación creada, Schrödinger colocó un gato imaginario en una caja cerrada. El gato estaba frente a una pistola, que está conectada a un contador Geiger, que a su vez está conectado a un fragmento de uranio. El átomo de uranio es inestable y sufrirá una desintegración radiactiva. Si se desintegra un núcleo de uranio, será detectado por el contador Geiger que entonces disparará la pistola, cuya bala matará al gato.
Para decidir si el gato está vivo o muerto, debemos abrir la caja y observar al gato. Sin embargo, ¿cuál es el estado del gato antes de que abramos la caja? Según la teoría cuántica, sólo podemos afirmar que el gato esta descrito por una función de onda que describe la suma de un gato muerto y un gato vivo.
Ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo (general)
donde i es la unidad imaginaria, ħ es la «constante de Planck reducida» o «constante de Dirac» (constante de Planck dividida por 2π), el símbolo ∂∂t indica una derivada parcial con respecto al tiempo t, Ψ (la letra griega psi) es la función de onda del sistema cuántico, y Ĥ es el operador diferencial Hamiltoniano (el cual caracteriza la energía total de cualquier función de onda dada y tiene diferentes formas que dependen de la situación).”
Ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo (partícula simple no relativista).
donde μ es la “masa reducida” de la partícula, V es su energía potencial, ∇2 es el Laplaciano (un operador diferencial), y Ψ es la función de onda (más precisamente, en este contexto, se la denomina “función de onda posición-espacio”). Es decir, significa que la “energía total es igual a la energía cinética más la energía potencial.”
“La famosa ecuación de Schrödinger, desarrollada por el físico austríaco Erwin Schrödinger en 1925 y publicada en el 1926, describe la evolución temporal de una partícula subatómica cuántica con masa en el contexto no relativista. Es de importancia central en la teoría de la mecánica cuántica ordinaria, donde representa para las partículas microscópicas un papel análogo a la segunda ley de Newton en la mecánica clásica. Las partículas microscópicas incluyen a las partículas elementales, tales como electrones, así como sistemas de partículas, tales como núcleos atómicos.”
Pero sigamos con el gato.
Para Schrödinger, la idea de pensar en gatos que no están ni muertos ni vivos era el colmo del absurdo, pero la confirmación experimental de la mecánica cuántica nos lleva inevitablemente a esta conclusión. Hasta el momento, todos los experimentos han verificado, favorablemente, la teoría cuántica.
Sí, a veces la mecánica cuántica parece tan fantástica como el cuento de Alicia
La paradoja del gato de Schrödinger es tan extraña que uno recuerda a menudo la reacción de Alicia al ver desaparecer el gato de Cheshire en el centro del cuento de Lewis Carroll: “Allí me verás“, dijo el Gato, y desapareció, lo que no sorprendió a Alicia que ya estaba acostumbrada a observar cosas extrañas en aquel lugar fantástico. Igualmente, los físicos durante años se han acostumbrados a ver cosas “extrañas” en la mecánica cuántica.
Existen varias maneras de abordar esta dificultad de lo incomprensible en mecánica cuántica. En primer lugar, podemos suponer que Dios existe. Puesto que todas las “observaciones” implican un observador, entonces debe haber alguna “conciencia” en el universo. Algunos físicos como el premio Nobel Eugene Wigner, han insistido en que la teoría cuántica prueba la existencia de algún tipo de conciencia cósmica universal.
La segunda forma de tratar la paradoja es la preferida por la gran mayoría de los físicos en activo: ignorar el problema.
El físico Richard Feynman dijo en cierta ocasión: “
“Creo que es justo decir que nadie comprende la mecánica cuántica. No siga diciéndose a sí mismo, si puede evitarlo, “¿pero cómo puede ser así?” porque usted se meterá “hasta el fondo” en un callejón sin salida del que nadie ha escapado. Nadie sabe como puede ser eso“. De hecho, a menudo se ha dicho que de todas las teorías propuestas en el siglo XX, la más absurda es la teoría cuántica. Algunos dicen que la única cosa que la teoría tiene a su favor es que “es indudablemente correcta”.
Sin embargo, existe una tercera forma de tratar esta paradoja, denominada teoría de los muchos universos. Esta teoría (como el principio antrópico) no gozó de mucho favor en la última década, pero está siendo revitalizada por la función de onda del universo de Stephen Hawking.
Aunque no siempre, lo más simple tiene que ser lo verdadero. El principio de la Navaja de Ockham es fundamental para el reduccionismo metodológico.
Existe un principio de la física denominado Navaja de Ockham, que afirma que siempre deberíamos tomar el camino más sencillo posible e ignorar las alternativas más complicadas, especialmente si las alternativas no pueden medirse nunca.
Para seguir fielmente el consejo contenido en la Navaja de Ockham , primero hay que tener el conocimiento necesario para poder saber elegir el camino más sencillo, lo que en la realidad, no ocurre. Nos faltan los conocimientos necesarios para hacer las preguntas adecuadas.
¿Quién puede saber lo que ahí fuera existe? ¡Nadie! Sólo podemos imaginarlo en función de cada Mente y de distintas maneras
Hugo Everett, Bryce DeWitt y ahora Hawking (también otros), han propuesto la teoría de los universos múltiples. En unos universos los protones se desintegran antes haciendo inestable la materia, en otros, el átomo de uranio se desintegra mediante un proceso sin radiaciones, y en otros universos las constantes universales que existen en el nuestro, son totalmente diferentes y no dan posibilidad alguna para la existencia de seres vivos. Está claro que cualquier variación que en principio pudiera parecer sin importancia, como por ejemplo la carga del electrón, podría transformar radicalmente nuestro universo.
Como apuntó el físico Frank Wilczek:
De la película Troya, el personaje de Elena
“Se dice que la historia del mundo sería totalmente distinto si Helena de Troya hubiera tenido una verruga en la punta de su nariz.”
Hasta el momento, se han celebrado varias conferencias internacionales sobre la función de onda del universo. Sin embargo, como ocurre en la teoría de supercuerdas, las matemáticas implicadas en la función de onda del universo, parecen estar más allá de la capacidad de cálculo que cualquier humano en este planeta pudiera resolver, y tendríamos que esperar años antes de que aparezca un individuo genial que pudiera encontrar una solución rigurosa a las ecuaciones de Hawking.
The Mystery of Grigori Perelman
La Conjetura de Poincaré
Recordemos aquí de nuevo que, precisamente ahora, un siglo más tarde, en el Congreso Internacional de Matemáticas celebrado en Madrid el mes de Agosto de 2.006, se otorgó la Medalla Field (una especie de Nobel de las matemáticas) al matemático ruso Perelman, extraño ser que ni se dignó comparecer a recogerla con el premio, hizo caso omiso. Perelman ha resuelto la conjetura expuesta por Poincaré planteada en 1.904.
La conjetura de Poincaré de 1.904, en el año 2.000, fue catalogada por el Instituto Clan como uno de los siete problemas del milenio. Para hacer un comentario sobre esta conjetura tengo que referirme a la topología, el nivel de las matemáticas donde está ubicada.
Viaja en el metro
Verdaderamente Perelman es, un extraño personaje metido en su propio mundo.
Las últimas fotos que se conocen de él se las sacaron con un celular en un vagón del metro de Petersburgo. Se está quedando pelado pero las mechas largas y desgreñadas le llegan a los hombros, va en zapatillas sucias, un traje arrugado que le queda corto, sin corbata y con la camisa enteramente desprendida, flaco como un Cristo, la barba igual, la mirada perdida, las uñas largas y sucias y curvadas hacia adentro como garras. El vagón va en dirección sur, a Kúpchino, un barrio de monoblocks donde muere el metro. Todos los vecinos de Kúpchino saben quién es Grisha Perelman y cuál es la puerta del ínfimo departamento que comparte con su madre. Pero ninguno va a decírselo a los periodistas y a los fanáticos de la matemática que cada tanto merodean por ahí.
La topología tienen unas matemáticas endiabladamente complejas
La topología es la geometría de los objetos elásticos o flexibles que cambian de forma pero tienen las mismas propiedades que antes de ser estirados, achatados, etc. Se pueden retorcer pero no cortar ni pegar.
Los topólogos no tienen en cuenta la distancia, puesto que se puede variar al deformar el objeto, sino nociones más sutiles. Los orígenes de la topología se remontan a mediados del siglo XVIII, con los trabajos de Euler en teoría de grafos, que llamó “análisis situs”.
Hacia la república de los genios
A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, la topología recibió un gran impulso con los trabajos de Poincaré, matemático francés muy influyente en el posterior desarrollo de diversas áreas de las matemáticas y de la física. En particular, en 1.904 planteó la conjetura que lleva su nombre y que no se ha resuelto hasta el siglo XXI. Este problema ha sido un motor para la investigación en topología de todo el siglo pasado y se ha llegado a su resolución con ideas nuevas y apasionantes.
Henri Poincaré en su estudio trabajando
Para situarnos mejor debemos hablar de las variedades, espacios que tienen una dimensión determinada. Por ejemplo una recta o un circulo son variedades de dimensión uno, puesto que se describen como un parámetro. El plano o la esfera son ejemplos de variedades bidimensionales, al utilizar dos parámetros para describir sus posiciones. El espacio en que vivimos es una variedad tridimensional, y si le añadimos la dimensión temporal, el espacio-tiempo es una variedad de dimensión cuatro. Ya he comentado en este mismo trabajo cómo las singularidades geométricas, las variedades, fueron introducidas por Riemann a mediados del s. XIX y constituyeron una herra-mienta clave para la física del siglo XX. De hecho, la teoría de la relatividad especial de Einstein fue postulada por Einstein en 1.905, pero hasta que no incorporó las variedades contenidas en el tensor métrico de Riemann, no pudo completar la teoría de la relatividad que incluía los espacios curvos.
La pregunta que hizo Poincaré fue la siguiente: ¿Es la esfera la única variedad tridimensional para la cual toda curva se contrae?
Se pasó un siglo entero antes de que un genio de las matemáticas, el extraño G. Perelman, pudiera demostrar la conjetura de Poincaré.
De todas las maneras, avanzar en el conocimiento de las cosas no resulta nada fácil, y, aunque el avance es exponencial (cuanto más datos vamos teniendo más rápidamente avanzamos), hay algunos enigmas de la Naturaleza que, de momento, seguirán en la oscuridad de nuestra profunda ignorancia.
Emilio Silvera Vázquez
Mar
2
¡Rumores del Saber! ?Del Mundo?
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Rumores del Saber ~
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Denise Schmandt-Besserat y los orígenes de la escritura en la lejana Mesopotamia.
En un artículo publicado por Investigación y Ciencia (agosto de 1978, nº 23, pp. 6-17), Denise Schmandt-Besseratdescribía como se gestó la invención de la escritura. La arqueóloga apuntó hipótesis nuevas al respecto, que cambiaron completamente las ideas que hasta entonces habían prevalecido.
La profesora emérita Denise Schmandt-Besserat con un halcón en Riad, Arabia Saudita, 2011
Denise Schmandt-Besserat investigó el impacto de la alfabetización en las artes visuales. Demostró que, antes de la escritura, el arte en el antiguo Cercano Oriente consistía principalmente en motivos repetitivos. Pero, después de la escritura, las convenciones de la escritura mesopotámica, como el uso semántico de la forma, el tamaño, el orden y la colocación de los signos en una tablilla, se aplicaron a las imágenes, lo que dio lugar a narrativas visuales complejas. También muestra cómo, recíprocamente, el arte desempeñó un papel crucial en la evolución de la escritura, que pasó de ser un mero sistema contable a la literatura, cuando las inscripciones funerarias y votivas comenzaron a aparecer en los monumentos artísticos.
La Historia de esta investigadora la conté en otro trabajo aquí presentado titulado:
¡La Escritura! ¡Los Sumerios! ¡Las primeras ciudades! publicado el 19 de marzo de 2.021. Ahí dejé amplios datos del trabajo de esta científica. Si lo queréis recuperar, poned el título y pulsar y ahí lo tendréis.
En la serie de trabajos incluidos en el apartado de “Rumores del Saber”, hemos hablado de Pitágoras, Sócrates, Aristóteles, Platón, Newton, Einstein, Colón, Galileo, Leonardo da Vinci o Miguel Ángel Buonarroti, y, casi todos sabemos (más o menos) quienes son, o al menos nos suenan sus nombres. Sin embargo, ¿Qué sabemos de: Dense Schmandt-Besserat, de Ras Shamra, cerca de Alejandreta, de la ciudad de Uruk al norte de Mesopotamia, de Lantancio que en el siglo IV se preguntaba el propósito del saber, o, de Lovejoy, o del efecto de Platón en Calvino, o del hilo que une a Nietzsche con Sócrates, o la relación del Budismo con el pensamiento alemán?
Retrato de Miguel Ángel de Marcelo Venusti, h.1535.
Bueno, de todo eso hemos hablado aquí en Rumores, con el único propósito de llevar una serie de conocimientos de los hechos pasados a todos aquellos amigos que nos visitaron. La única libertad que tenemos es la del pensamiento, la otra, esa que entendemos como libertad, en realidad sólo la podemos utilizar en un ámbito muy local y personal que no siempre es conveniente que sea expuesta ante los demás, ser libres para decir y hacer lo que realmente pensamos, nos puede acarrear consecuencias no deseadas. Vivimos en Sociedad y hay que guardar ciertas formas y cumplir Normas. No podemos transgredir lo “conveniente”.
El Juicio a Galileo Galilei por decir que había otros mundos, la Iglesia no se lo perdonó, fue confinado en su domicilio hasta su muerte ciego y desterrado del mundo. Solo por decir la verdad.
Giordano Bruno, el místico quemado en la Hoguera hace ahora 418 años, el decía que existían otras criaturas en otros mundos. La Iglesia no lo perdonó.
Incluso en lo que se expone ante los demás, hay que tener cierta medida y, auto imponernos líneas que no deben ser cruzadas. Aquí he tratado de exponer conocimientos sueltos de cuestiones diversas y, como el “saber no ocupa lugar”, podéis aprender (algunos recordar) algunas cuestiones y pensar en ellas, ver la grandeza de personajes como Srinivasa Ramanujan, las tendencias de las religiones y la invención de la moralidad por Zaratustra con sus tres tipos de Almas, lo que hizo y dijo Buda o Confucio, y tantas y tantas otras cosas y personajes que forman ya parte de nuestro recorrido por este mundo.
Algunos piensas que, en las Funciones Modulares de Ramanujan podrían estar las respuestas que buscamos para poder desarrollar la Teoría de Cuerdas. Este extraño personaje en cuya mente, las matemáticas, juegan y hacen diabluras que otros aún no han podido comprender.
Aryabhata:El Matemático y Astrónomo que Desafió los Cielos.
No siempre, a lo largo de la Historia, se ha dado el mérito a quien lo mereció. Por ejemplo, el matemático Aryabhata se adelantó 1.000 años a Copérnico y sus ideas fueron adjudicadas a éste que, en realidad, las tomó prestadas de aquel.
Si has leído este trabajo sobras algo sobre el lenguaje conocido como sánscrito y quienes lo hablaban, o quien fue Panini o Kalidasa. También aquí habrás aprendido algo sobre los orígenes de la escritura y los números y habrás hecho un recorrido por personajes como Tales de Mileto, Anaximandro y su alumno Pitágoras, Euclides (S.III a.C.) o Riemann (S.XIX), como las genialidades de Euler.
La enorme importancia de los avances de la Humanidad en ciencia y matemáticas en el largo periodo que va desde el s. VI a.c. hasta el s. VI d.C.
El saber de hoy se debe a personajes de ayer como los ya nombrados y muchos otros como Menéalo, Herón, Diofanto, Pappo, Prodo, también Fray Girolano Savonarola (el de la Hoguera de las Vanidades en Venecia) o Marsilio Ficino,y, mas tarde Benjamín Franklin, Eugen Goldstein, Wilhelm, Ròntgen, Hernri Becquerel, Thomson, Ernest Rutherford, Planck, Lorentz y Einstein, por decir algunos.
De todos ellos conocemos (y no siempre bien) a los más famosos, tal es el caso de los grandes del Renacimiento, la gente corriente, si acaso, conocen a Leonardo Da Vinci y a Miguel Ángel Buonarroti, pero, ¿Qué saben de Brunelleschi, de Battista, Vecchielta, Zenale, Martín, Bramante, Giacondo, Aquilano, Masón, Liborio o Vesari? ¿Qué hicieron estos hombres para pasar a la historia?
Bueno, por exponer una muestra, aquí tenéis el Templete de San Pietro in Montorio, obra de Bramante.
Los escribas de la Casa de la Sabiduría transcribían las obras de los clásicos griegos
A lo largo de estos trabajos hemos hablado de todos ellos resumiendo lo que hicieron para vuestro conocimiento de los hechos. Ahora, os han llegado muchos de los “rumores” del saber del mundo, y sabéis algo más. Si, habéis aprendido que Bagdad (que significa regalo de Dios) también conocida como ciudad redonda, fue construida en 4 años por 100 mil trabajadores por orden de AL-Mansur. La modernidad y la cultura, sus hospitales y grandes médicos hacen que, si la miramos hoy, nos entren ganas de llorar recordando la Casa de la Sabiduría que preservó la Cultura para Occidente durante la Edad Media.
La Bagdad de hoy nada tiene que ver con las imágenes mentales que de ellas tenemos todos a través de los cuentos y leyendas de Las Mil y Una noches. Y, además, lejos quedan aquellos tiempos en que, la Casa de la Sabiduría era un emporio de Cultura que atraía a todos los sabios del mundo.
¡Valiente condición Humana!
El conquistar el saber ha costado muchas vidas y muchas mentes y, también, mucho tiempo. Sin embargo, es tan fácil perderlo, es tan frágil el equilibrio que, cualquier barbaridad de los humanos, nos podría llevar de nuevo a la edad de piedra.
En muchos de mis trabajos os he hablado de Física: La Relatividad y la Mecánica cuántica y otros muchos conceptos que la conforma y, para cerrar el trabajo no puedo resistir el impulso de comentaros algo también de Física.
Las variadas teorías que llegaron a constituir la física cuántica a finales del primer cuarto de siglo, eran conocidas colectivamente como el modelo estándar. Considerado desde su punto de vista, el mundo esta compuesto de dos categorías generales de partículas: las de espín fraccionario (½), llamadas fermiones, en homenaje a Enrico Fermi, y las de espin entero (o, 1 ó 2), llamadas Bosones, en homenaje a Satyendra Nath Bose, quien, junto con Einstein, desarrolló las leyes estadísticas que gobiernan su conducta.
Hablo de que la desintegración genera partículas de alta energía, y luego digo que la electromagnética está formada por fotones. En realidad esto así explicado no tiene mucho sentido ya que en ambos casos se está hablando de partículas, y da la impresión de que los fotones no lo serían. Ambas lo son, pero en el caso de las partículas por desintegración hablamos de fermiones, y en el caso del fotón hablamos de bosones. Pero todo son partículas.
Los fermiones comprenden la materia. Obedecen a lo que se llama el principio de exclusión de Pauli, formulado por éste en 1.925, y, según el cual, dos fermiones no pueden ocupar al mismo tiempo un determinado estado cuántico. Debido a esta característica de los fermiones, solo un número limitado de electrones pueden ocupar cada capa de un átomo, y hay un límite superior para el número de protones y neutrones que pueden unirse para formar un núcleo atómico estable. Los protones, nuetrones y electrones son todos fermiones.
Los Bosones transmiten fuerza, no obedecen al principio de exclusión de Pauli, y por consiguiente varias fuerzas diferentes pueden actuar en el mismo lugar al mismo tiempo. Los átomos de ésta libreta, por ejemplo, están sujetos simultáneamente a la atracción electrica entre sus protones y electrones, y a la fuerza de gravedad de la Tierra.
Sabéis, lo he explicado muchas veces, que existen cuatro fuerzas fundamentales (o clases de interacciones, en la terminología cuántica): la gravitación, el electromagnetismo y las fuerzas nucleares débil y fuerte. Cada una tiene un papel distinto. La gravitación, la atracción universal de todas las partículas materiales entre sí, mantiene unidos a todos los planetas y sus satélites, todos ellos a su estrella, la estrella a su Galaxia, la Galaxia a las demás Galaxias. El electromagnetismo, la atracción entre las partículas con cargas eléctricas o magnéticas opuestas, produce luz y todas las formas de radiación electromagnética, incluyendo la radiación de onda larga llamada ondas de radio y la radiación de onda corta llamada rayos X y rayos gamma.
Algunas fuentes de radiación electromagnética en nuestro mundo moderno
El electromagnetismo también une grupos de átomos para formar moléculas, y es la causa de la estructura de la materia tal como la conocemos. La fuerte nuclear fuerte une protones y neutrones (llamados nucleones) en los núcleos de los átomos, y une las partículas fundamentales llamadas quarks para formar cada nucleon. Es la más potente de todas las fuerzas y al contrario de las demás, su potencia crece con la distancia.
La Fuerza Nuclear Débil es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, junto con la Fuerza Gravitatoria, la Fuerza Electromagnética y la Fuerza Nuclear Fuerte. A diferencia de las otras tres fuerzas, la Fuerza Nuclear Débil actúa a nivel subatómico y está relacionada con la interacción de partículas subatómicas cargadas eléctricamente conocidas como quarks y leptones.
La fuerza nuclear débil es la mediadora del proceso de desintegración radiactiva, la fuente de la energía emitida por los trozos de radio que estudiaron Rutherford y los Curie.
La conducta diferente de las fuerzas se refleja en la naturaleza de los bosones que transportan. La Gravitación y el Magnetismo (electromagnetismo) tienen un alcance infinito, que es por lo cual nuestra galaxia “siente” la atracción gravitacional del Cúmulo Virgo de Galaxias, y por lo que podemos ver luz estelar proveniente de miles de millones de años-luz de distancia, pues los bosones que transportan estas dos fuerzas, los gravitones y los fotones, tienen masa cero.
La fuerza nuclear débil tiene un alcance muy corto porque las partículas que la transportan, llamadas bosones débiles, son masivas (W+, W– y Z0). La fuerza o interacción fuerte es llevada por partículas llamadas gluones; son masivas pero tienen la curiosa y bella propiedad de que, como se dijo antes, su fuerza aumenta con la distancia, no disminuye, cuando los fermiones entre los que son intercambiadas (los quarks) se alejan.
Un quark que empieza a alejarse de sus dos compañeros pronto se encuentra arrastrado por una red de gluones. Por ello los quark en el Universo contemporáneo permanecen ligados dentro de los protones y neutrones; aún no ha sido posible observar quarks libres, aunque han sido buscados en todas partes, desde las colisiones en aceleradores de partículas hasta el polvo de la Luna.
Los fermiones que constituyen la materia, aunque muy variados y numerosos, pueden ser clasificados como quarks, que responden a la interacción fuerte, o leptones que no lo hacen. Ya sabéis que los leptones son partículas ligeras; entre ellos se encuentran los electrones que giran alrededor de los núcleos atómicos. Los quarks son los ladrillos que componen los protones y neutrones.
Hay seis clases de quarks y seis clases de leptones. Ni los unos ni los otros muestran signo alguno de tener una estructura interna, aunque su anatomía ha sido sondeada hasta escalas de 10-8 metros. Eso equivale a decir que si un átomo fuese ampliado hasta las dimensiones de la Tierra, todo subcomponente de quarks y leptones tendría que ser más pequeño que una manzana para escapar a su detención. De modo que los quarks y los leptones son las partículas básicas de la materia, hasta donde llegan nuestros conocimientos experimentales.
La teoría sobre estos temas de los componentes fundamentales de la materia, llegan mucho más lejos. Sin embargo, al ser sólo teoría, ahí queda, pendiente de que un día en el futuro, se pueda comprobar la existencia de componentes de la materia aún más básicos que los quarks y los leptones.
¿Cuerdas vibrantes y Briznas luminosas?
LA IMAGEN DE ARRIBA NO SON DE CUERDAS, SON LAS SINAPSIS DE NUESTRAS NEURONAS QUE NO DEJAN DE CREAR IDEAS, PENSAMIENTOS Y SENTIMIENTOS.
Aquí ha quedado plasmado el último rumor que nos viene a decir que todo en el Universo, en su origen, esta hecho de infinitesimales objetos que unidos son la materia que, siempre, está acompañada, para hacer posible su existencia, de pequeñísimos objetos de energía y de luz. Así estamos constituidos todos nosotros, y, el milagro está en el hecho de que estas insignificantes cositas han podido evolucionar y juntas, formar un ente complejo y pensante, hasta ser capaz de saber cosas como la que acabamos de plasmar con ese último rumor del saber.
Aristarco de Samos que predijo 700 años antes que Copérnico que el centro del Sistema Solar era el Sol (Lanzó el rumor al mundo y, el mundo, no le quiso oír).
Hay que estar atento para captar los muchos millones de rumores que están por ahí, sin que la mayoría de las veces, le prestemos la debida atención. Creo, que aparte de poder dejar aquí algo de nosotros mismos cuando nos marchemos, la otra cosa que merece la pena es estar atentos para coger cuanto más rumores del saber mejor. La otra cosa importante, en realidad la primera, es tener la suerte de poder amar y ser correspondido.
Si podemos cumplir eso, al menos podemos tener la satisfacción de haber pasado por esta efímera vida con aprovechamiento pleno. Si además, podemos contribuir en algo para dar a conocer la naturaleza de las cosas y del mundo-universo que nos rodea, mucho mejor. Así, una vez más, llegamos al final de uno de los trabajos que, este modesto autor, realiza con gusto para sus amigos de la Física y……… del saber en general.
Casi todos mis trabajos han tratado sobre Física y Astronomía, es el objetivo principal de nuestra Asociación de Amigos de la Física 137 e/hc. Sin embargo, los últimos trabajos, aunque también, en parte, traten de Física, han procurado comentar otros asuntos interesantes que, dieron cabida a otras ramas del saber y del pensamiento.
¿Será la Belleza un principio Físico? Claro que, ¿Cuántas clases de Belleza existen? Y, ¿Es igual para todos?
Aquí, en los que he denominado “rumores del saber”, se han incluido retazos de la Historia pasada, se cuentan hechos ocurridos en otras épocas y realizados por otras Civilizaciones que, en definitiva, son, con sus personajes, a los que debemos lo que ahora somos y sabemos.
Sirva el trabajo como pequeño homenaje
El Autor: Emilio Silvera Vázquez
Mar
1
Esperando novedades
por Emilio Silvera ~
Clasificado en General ~
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Desde la Secretaría he recibido este mensaje
El envío del Volumen 38 número 4 (2024) de la REVISTA ESPAÑOLA DE FÍSICA en papel se realizará a principios de marzo de 2025.
¡Buen fin de semana!Emilio Silvera Vázquez
Mar
1
¿Qué será la materia?
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física ~
Comments (7)
¿Estábamos muy atrasados en el conocimiento de la materia?
Bueno tenemos unas reglas que nos dicen de qué está hecha. Sin embargo, otros hablan de unas cuerdas vibrantes que serían los componentes primigenios, situados más allá de los Quarks
en los colegios, cuando estábamos en primaria nos decían que la materia estaba en tres estados: Sólido, Líquido y Gaseoso. No contaban con el estado más abundante de la materia en el Universo que era el Plasma.
Sí, la materia conforma maravillas, la vida la mayor de ellas
No podemos dejar de asombrarnos de la presencia de la Vida en el Universo
¿Cómo pudo surgir la Vida a partir de la materia “inerte”
¿Cómo ha podido surgir la Conciencia de la materia?
Tiene y encierra tantos misterios la materia que estamos aún y años-luz de saber y conocer sobre su verdadera naturaleza. Nos podríamos preguntar miles de cosas que no sabríamos contestar. Nos maravillan y asombran fenómenos naturales que ocurren ante nuestros ojos pero que tampoco sabemos, en realidad, a que son debidos. Si, sabemos ponerles etiquetas como, por ejemplo, la fuerza nuclear débil, la fisión espontánea que tiene lugar en algunos elementos como el protactinio o el torio y, con mayor frecuencia, en los elementos que conocemos como transuránicos.
A medida que los núcleos se hacen más grandes, la probabilidad de una fisión espontánea aumenta. En los elementos más pesados de todos (einstenio, fermio y mendelevio), esto se convierte en el método más importante de ruptura, sobrepasando a la emisión de partículas alfa.
¡Parece que la materia está viva!
Son muchas las cosas que desconocemos y, nuestra curiosidad nos empuja continuamente a buscar esas respuestas.
Si se encuentran electrón y positrón… ¡Se aniquilan!
El electrón y el positrón son notables por sus pequeñas masas (sólo 1/1.836 de la del protón, el neutrón, el antiprotón o antineutrón), y, por lo tanto, han sido denominados leptones (de la voz griega lepto que significa “delgado”).
El electrón es onda y partícula
Aunque el electrón fue descubierto en 1.897 por el físico británico Josepth John Thomson (1856-1940), el problema de su estructura, si la hay, no está resuelto. Conocemos su masa y su carga negativa que responden a 9,1093897 (54)x10-31kg la primera y, 1,602 177 33 (49)x10-19 culombios, la segunda, y también su radio clásico. No se ha descubierto aún ninguna partícula que sea menos masiva que el electrón (o positrón) y que lleve una carga eléctrica, sea lo que fuese (sabemos como actúa y cómo medir sus propiedades, pero aun no sabemos qué es), tenga asociada un mínimo de masa, y que esta es la que se muestra en el electrón.