Nov
17
Abundancia Cósmica de los Elementos
por Emilio Silvera ~
Clasificado en El origen de los elementos ~
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Se encuentran elementos esenciales para la vida alrededor de una estrella joven. Usando el radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un grupo de astrónomos detectó moléculas de azúcar presentes en el gas que rodea a una estrella joven, similar al sol. Esta es la primera vez que se ha descubierto azúcar en el espacio alrededor de una estrella de estas características. Tal hallazgo demuestra que los elementos esenciales para la vida se encuentran en el momento y lugar adecuados para poder existir en los planetas que se forman alrededor de la estrella.
La abundancia, distribución y comportamiento de los elementos químicos en el Cosmos es uno de los tópicos clásicos de la astrofísica y la cosmoquímica. En geoquímica es también importante realizar este estudio ya que:

– Una de las principales finalidades de la Geoquímica es establecer las leyes que rigen el comportamiento, distribución, proporciones relativas y relaciones entre los distintos elementos químicos.
– Los datos de abundancias de elementos e isótopos en los distintos tipos de estrellas nos van a servir para establecer hipótesis del origen de los elementos.
– Los datos de composición del Sol y las estrellas nos permiten establecer hipótesis sobre el origen y evolución de las estrellas. Cualquier hipótesis que explique el origen del Sistema Solar debe explicar también el origen de la Tierra, como planeta de dicho Sistema Solar.
– Las distintas capas de la Tierra presentan abundancias diferentes de elementos. El conocer la abundancia cósmica nos permite tener un punto de referencia común. Así, sabiendo cuales son las concentraciones normales de los elementos en el cosmos las diferencias con las abundancia en la Tierra nos pueden proporcionar hipótesis de los procesos geoquímicos que actuaron sobre la Tierra originando migraciones y acumulaciones de los distintos elementos, que modificaron sus proporciones y abundancias respecto al Cosmos.

La tabla periódica de los elementos es un arreglo sumamente ingenioso que permite presentar de manera lógica y estructurada las más simples sustancias de las que se compone todo: absolutamente todo lo que conocemos. Todos los elementos que conocemos, e incluso con lo que todavía no nos hemos encontrado, tienen un lugar preciso en ella, cuya posición nos permite conocer muchas de sus características. Ese grupo de casi cien ingredientes permite crear cualquier cosa. Pero no siempre fue así.

Me gusta la Gran Nebulosa de Orión. Hay ahí tantas cosas, nos cuenta tantas historias…
FUENTES DE DATOS DE ABUNDANCIAS COSMICAS DE LOS ELEMENTOS.
Estos datos deben obtenerse a partir del estudio de la materia cósmica. La materia cósmica comprende: Gas interestelar, de muy baja densidad (10-24 g/cm3) y Nébulas gaseosas o nubes de gas interestelar y polvo. En esos lugares se forman moléculas esenciales para la vida.

Las nébulas gaseosas se producen cuando una porción del medio interestelar está sujeta a radiación por una estrella brillante y muy caliente, hasta tal punto se ioniza que se vuelve fluorescente y emite un espectro de línea brillante (que se estudian por métodos espectroscopios). Por ejemplo las nébulas de “Orión” y “Trífidos”. Las ventajas de estas nébulas difusas para el estudio de las abundancias son:
![[Espada+de+Orion.jpg]](http://4.bp.blogspot.com/_hfB00NeNnmw/Sdv45L0CS1I/AAAAAAAAAms/31O1WKtM1Nc/s1600/Espada%2Bde%2BOrion.jpg)
‑ Su uniformidad de composición.
‑ El que todas sus partes sean accesibles a la observación, al contrario de lo que ocurre en las estrellas.
También tiene desventajas:
‑ Solo se observan las líneas de los elementos más abundantes.
‑ Cada elemento se observa solo en uno o pocos estadios de ionización aunque puede existir en muchos.
‑ La mayoría de las nébulas exhiben una estructura filamentosa o estratiforme es decir que ni la D ni la T son uniformes de un punto a otro. A partir del medio interestelar (gas interestelar y nébulas gaseosas) se están formando continuamente nuevas estrellas.

Las estrellas se forman a partir del gas y el polvo de las Nebulosas
En las estrellas podemos encontrar muchas respuestas de cómo se forman los elementos que conocemos. Primero fue en el hipotético big bang donde se formaron los elementos más simples: Hidrógeno, Helio y Litio. Pasados muchos millones de años se formaron las primeras estrellas y, en ellas, se formaron elementos más complejos como el Carbono, Nitrógeno y Oxígeno. Los elementos más pesados se tuvieron que formar en temperaturas mucho más altas, en presencia de energías inmensas como las explosiones de las estrellas moribundas que, a medida que se van acercando a su final forman materiales como: Sodio, Magnesio, Aluminio, Silicio, Azufre, Cloro, Argón, Potasio, Titanio, Hierro, Cobalto, Niquel, Cobre, Cinc, Plomo, Torio…Uranio. La evolución cósmica de los elementos supone la formación de núcleos simples en el Big Bang y la posterior fusión de estos núcleos ligeros para formar núcleos más pesados y complejos en el interior de las estrellas y en la transición de fase de las explosiones supernovas.
Sir Fred Hoyle
No me parece justo hablar de los elementos sin mencionar a Fred Hoyle y su inmensa aportación al conocimiento de cómo se producían en las estrellas. Él era temible y sus críticas de la teoría del big bang hizo época por su mordacidad. Hoyle condenó la teoría por considerarla epistemológicamente estéril, ya que parecía poner una limitación temporal inviolable a la indagación científica: el big bang era una muralla de fuego, más allá de la cual la ciencia de la çepoca no sabía como investigar. Él no concebía y juzgó “sumamente objetable que las leyes de la física nos condujeran a una situación en la que se nos prohíbe calcular que ocurrió en cierto momento del tiermpo”. En aquel momento, no estaba falto de razón.
Pero no es ese el motivo de mencionarlo aquí, Hoyle tenía un dominio de la física nuclear nunca superado entre los astrónomos de su generación, había empezado a trabajar en la cuestión de las reacciones de la fusión estelar a mediado de los cuarenta. Pero había publicado poco, debido a una batalla continua con los “arbitros”, colegas anónimos que leían los artículos y los examinaban para establecer su exactitud, cuya hostilidad a las ideas más innovadoras de Hoyle hizo que éste dejara de presentar sus trabajos a los periódicos. Hoyle tuvo que pagar un precio por su rebeldía, cuando, en 1951, mientras él, permanecía obstinadamente entre bastidores, Ernest Opik y Edwin Sepeter hallaron la síntesis en las estrellas de átomos desde el Berilio hasta el Carbono. Lamentando la oportunidad perdida, Hoyle rompió entonces su silencio y en un artículo de 1954 demostró como las estrellas gigantes rojas podían corvertir Carbono en Oxígeno 16.

El Sol, dentro de 5.000 millones de años, será una Gigante roja primero y una enana blanca después
Pero, sigamos con la historia de Hoyle. Quedaba aún el obstáculo insuperable del hierro. El hierro es el más estable de todos los elementos; fusionar núcleos de hierro para formar núcleos de un elemento más pesado consume energía en vez de liberarla; ¿cómo, pues, podían las estrellas efectuar la fusión del hierro y seguir brillando? Hoyle pensó que las supernovas podían realizar la tarea, que el extraordinario calor de una estrella en explosión podía servir para forjar los elementos más pesados que el hierro, si el de una estrella ordinaria no podía. Pero no lo pudo probar.
Luego, en 1956, el tema de la producción estelar de elementos recibió nuevo ímpetu cuando el astrónomo norte-americano Paul Merril identificó las reveladoras líneas del Tecnecio 99 en los espectros de las estrellas S. El Tecnecio 99 es más pesado que el hierro. También es un elemento inestable, con una vida media de sólo 200.000 años. Si los átomos de Tecnecio que Merril detectó se hubiesen originado hace miles de millones de años en el Big Bang, se habrían desintegrado desde entonces y quedarían hoy muy pocos de ellos en las estrellas S o en otras cualesquiera. Sin embargo, allí estaban. Evidentemente, las estrellas sabían como construir elementos más allá del hierro, aunque los astrofísicos no lo supiesen.

Estrella muy evolucionada que se transforma en otra cosa
Las estrellas de tecnecio son estrellas cuyo espectro revela la presencia del elemento tecnecio. Las primeras estrellas de este tipo fueron descubiertas en 1952, proporcionando la primera prueba directa de la nucleosíntesis estelar, es decir, la fabricación de elementos más pesados a partir de otros más ligeros en el interior de las estrellas. Como los isótopos más estables de tecnecio tienen una vida media de sólo un millón de años, la única explicación para la presencia de este elemento en el interior de las estrellas es que haya sido creado en un pasado relativamente reciente. Se ha observado tecnecio en algunas estrellas M, estrellas MS, estrellas MC, estrellas S, y estrellas C.
Estimulado por el descubrimiento de Merril, Hoyle reanudó sus investigaciones sobre la nucleosíntesis estelar. Era una tarea que se tomó muy en serio. De niño, mientras se ocultaba en lo alto de una muralla de piedra jugando al escondite, miró hacia lo alto, a las estrellas, y resolvió descubrior qué eran, y el astrofísico adulto nunca olvidó su compromiso juvenil. Cuando visitó el California Institute Of Technology, Hoyle estuvo en compañía de Willy Fowler, un miembro residente de la facultad con un conocimiento enciclopédico de la física nuclear, y Geoffrey y Margaret Burbidge, un talentoso equipo de marido y mujer que, como Hoyle, eran escépticos ingleses en la relativo al big bang.
Hubo un cambio cuando Geoffrey Burbidge, examinando datos a los que recientemente se había eximido de las normas de seguridad de una prueba atómica en el atolón Bikini, observó que la vida media de uno de los elementos radiactivos producidos por la explosión, el californio 254, era de 55 días. Esto sonó familiar: 55 días era justamente el período que tardó en consumirse una supernova que estaba estudiando Walter Baade. El californio es uno de los elementos más pesados; si fuese creado en el intenso calor de estrellas en explosión, entonces, seguramente los elementos situados entr el hierro y el californio -que comprenden, a fin de cuentas, la mayoría de la Tabla Periódica- también podrían formarse allí. Pero ¿cómo?.

Nucleosíntesis estelar
Las estrellas que son unas ocho veces más masivas que el Sol representan sólo una fracción muy pequeña de las estrellas en una galaxia espiral típica. A pesar de su escasez, estas estrellas juegan un papel importante en la creación de átomos complejos y su dispersión en el espacio. Son las estrellas masivas que causantes de las explosiones Supernovas y, las estrellas más pequeñas como nuestro Sol, simplemente crean Nebulosas planetarias que tienen una enana blanca en el centro que, con el tiempo se enfría, deja de emitir radiación y se convierte en un cadáver estelar.

Elementos necesarios como carbono, oxígeno, nitrógeno, y otros útiles, como el hierro y el aluminio. Elementos como este último, que se cocinan en estas estrellas masivas en la profundidad de sus núcleos estelares, puede ser gradualmente dragado hasta la superficie estelar y hacia el exterior a través de los vientos estelares que soplan impulsando los fotones. O este material enriquecido puede ser tirado hacia afuera cuando la estrella agota su combustible termonuclear y explota. Este proceso de dispersión, vital para la existencia del Universo material y la vida misma, puede ser efectivamente estudiado mediante la medición de las peculiares emisiones radiactivas que produce este material. Las líneas de emisión de rayos gamma del aluminio, que son especialmente de larga duración, son particularmente apreciadas por los astrónomos como un indicador de todo este proceso. El gráfico anterior muestra el cambio predicho en la cantidad de un isótopo particular de aluminio, Al26, para una región de la Vía Láctea, que es particularmente rica en estrellas masivas. La franja amarilla es la abundancia de Al26 para esta región según lo determinado por el laboratorio de rayos gamma INTEGRAL. La coincidencia entre la abundancia observada y la predicha por el modelo re-asegura a los astrónomos de nuestra comprensión de los delicados lazos entre la evolución estelar y la evolución química galáctica.
Pero sigamos con la historia recorrida por Hoyle y sus amigos. Felizmente, la naturaleza proporcionó una piedra Rosetta con la cual Hoyle y sus colaboradores podían someter a prueba sus ideas, en la forma de curva cósmica de la abundancia. Ésta era un gráfico del peso de los diversos átomos -unas ciento veinte especies de núcleos, cuando se tomaban en cuanta los isótopos- en función de su abundancia relativa en el universo, establecido por el estudio de las rocas de la Tierra, meteoritos que han caído en la Tierra desde el espacio exterior y los espectros del Sol y las estrellas.

Supernova que calcina a un planeta cercano. Ahí, en esa explosión se producen transiciones de fase que producen materiales pesados y complejos. En una supernova, en orden decreciente tenemos la secuencia de núcleos H, He, O, C, N, Fe, que coincide bastante bien con una ordenación en la tabla periódica que es: H, He, (Li, Be, B) C, N, O… Fe.
¿Apreciáis la maravilla?

Las estrellas brillan en el cielo para hacer posible que nosotros estemos aquí descubriendo los enigmas del universo y… de la vida inteligente. Esos materiales para la vida sólo se pudieron fabricar el las estrellas, en sus hornos nucleares y en las explosiones supernovas al final de sus vidas. Esa era la meta de Hoyle, llegar a comprender el proceso y, a poder demostrarlo.
“El problema de la síntesis de elementos -escribieron- está estrechamente ligado al problema de la evolcuión estelar.” La curva de abundancia cósmica de elementos que mostraba las cantidades relativas de las diversas clases de átomos en el universo a gran escala. Pone ciertos límites a la teoría de cómo se formaron los elementos, y, en ella aparecen por orden creciente:
Como reseñamos antes la lista sería Hidrógeno, Helio, Carbono, Litio, Berilio, Boro, Oxígeno, Neón, Silicio, Azufre, Hierro (damos un salto), Plomo, Torio y Uranio. Las diferencias de abundancias que aparecen en los gráficos de los estudios realizados son grandes -hay, por ejemplo, dos millones de átomos de níquel por cada cuatro átomos de plata y cincuenta de tungsteno en la Via Láctea- y por consiguiente la curva e abundancia presenta una serie de picos dentados más accidentados que que la Cordillera de los Andes. Los picos altos corresponden al Hidrógeno y al Helio, los átomos creados en el Big Bang -más del p6 por ciento de la materia visible del universo- y había picos menores pero aún claros para el Carbono, el Oxígeno, el Hierro y el Plomo. La acentuada claridad de la curva ponía límites definidos a toda teoría de la síntesis de elementos en las estrellas. Todo lo que era necesario hacer -aunque dificultoso) era identificar los procesos por los cuales las estrellas habían llegado preferentemente a formar algunos de los elementos en cantidades mucho mayores que otros. Aquí estaba escrita la genealogía de los átomos, como en algún jeroglífico aún no traducido: “La historia de la materia escribió Hoyle, Fwler y los Burbidge_…está oculta en la distribución de la abundancia de elementos”
En el Big Bang: Hidrógeno, Helio, Litio.
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En las estrellas de la serie principal: Carbono, Nitrógeno, Oxígeno.
En las estrellas moribundas: Sodio, Magnesio, Aluminio, Silicio, Azufre, Cloro, Argón, Potasio, Titanio, Hierro, Cobalto, Níquel, Cobre, Cinc, Plomo, Torio y Uranio.
Como habeis podido comprobar, nada sucede por que sí, todo tiene una explicación satisfactoria de lo que, algunas veces, decimos que son misterios escondidos de la Naturaleza y, sin embargo, simplemente se trata de que, nuestra ignorancia, no nos deja llegar a esos niveles del saber que son necesarios para poder explicar algunos fenómenos naturales que, exigen años de estudios, observaciones, experimentos y, también, mucha imaginación.
En la imagen de arriba se refleja el proceso Triple Alpha descubierto por Hoyle:
Amigos míos, son las 5,53 h., me siento algo cansado de teclear y me parece que con los datos aquí expuestos podéis tener una idea bastante buena de la formación de elementos en el cosmos y de cómo las estrellas son las máquinas creadoras de la materia cada vez más compleja y, el Universo, nos muestra de qué mecanismos se vale para poder traer elementos que más tarde formarán parte de los planetas, de los objetos en ellos presentes y, de la Vida.
Emilio -Silvera V.
Nov
17
El viejo sueño de viajar al Espacio
por Emilio Silvera ~
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No pocas veces me he referido al hecho cierto de que, estrellas como el Sol, enanas amarillas de la clase G2V, tan solo en la Vía Láctea, existen unos 30.000 millones. No pocas de esa enorme cantidad de estrellas están rodeadas de sus propios planetas, y, también no pocos de esos mundos están situados en la zona habitable.
Sabemos que el Universo es igual en todas partes, todas sus regiones (por alejadas que estén), están regidas por las mismas leyes fundamentales y las mismas Constantes Universales. Así las cosas, si aplicamos la lógica llegaremos a la conclusión que, lo que pasó en nuestro Región, también pasará en otras muchas Regiones.
Mundos de Oxígeno y Carbono, océanos, con presencia de múltiples elementos creados en las estrellas, el agua líquida y otros parámetros necesarios para que la Vida florezca.

Aunque no se ha confirmado vida extraterrestre, hay indicios que sugieren la posibilidad de que otros mundos en nuestra galaxia, la Vía Láctea, puedan albergar vida. Se estima que podría haber unos 300 millones de planetas potencialmente habitables dentro de la Vía Láctea, y la búsqueda de estos exoplanetas es un área clave de la astrobiología. Lugares de interés son lunas heladas con océanos subterráneos como Europa y Encélado.

Investigaciones recientes dirigidas por un laboratorio francés calculo las dimensiones y las propiedades del planeta bautizado como Próxima b, cuyo descubrimiento se anunció en agosto y el cual destaco por sus características semejantes a la Tierra y se revelo que este es susceptible a albergar agua líquida en su superficie y, por tanto, de contener formas de vida.

Puede ser todo un océano el que cubra la superficie de Próxima b, planeta cuyo hallazgo causo gran revuelo, señalaron los investigadores franceses.
El pequeño planeta fue descubierto en órbita en torno a la estrella más cercana al Sistema Solar que es Próxima del Centauri, que se encuentra a solo 4.2 años luz de distancia de la Tierra. Próxima b está situada en una zona habitable que permite la presencia de agua líquida en la superficie, condición necesaria a la vida.
Próxima b posee una masa parecida a la de la Tierra (1.3 veces mayor) y orbita alrededor de su estrella a una distancia similar a la que hay entre el Sol y Mercurio.
Según los investigadores, para qué es potencialmente habitable, hay dos escenarios: Si es pequeño – los investigadores evaluaron su radio en 5mil 990km – es muy denso. Su nucleó seria metálico y muy grande. Formaría por si solo los dos tercios del planeta. El resto estaría compuesto de un manto rocoso y algo de agua.

El otro escenario es que Próxima b sea más grande, de un radio máximo de 8mil 920km. Estaría compuesto de 50 por ciento de rocas, rodeadas de 50 por ciento de agua.
Toda esa agua formaría un inmenso océano con 200km de profundidad, y recubriría toda la superficie del planeta.
“En esos dos casos extremos, una fina atmosfera gaseosa puede englobar al planeta, como ocurre en la Tierra y el Planeta Próxima B cercano a la Tierra podría ser habitable.”, concluyeron los especialistas.

El tiempo para llegar a Próxima Centauri dependería de la velocidad de la nave. Con la tecnología actual, el viaje tardaría decenas de miles de años. Por ejemplo, a una velocidad de 17,3 Km/s., tardaríamos 73.000 años en llegar. mientras que viajando a la velocidad de la sonda Voyager 1 se tardaría unos 77,000 años. En contraste, si se pudiera alcanzar el 20% de la velocidad de la luz, el viaje duraría alrededor de 21 años.


El cuerpo humano no está preparado para soportar tal velocidad
Sabemos que es teóricamente imposible viajar a la velocidad de la luz (c), porque la masa aumentaría hasta el infinito a medida que la nace se acercara a ese límite impuesto por la Naturaleza, requiriendo una cantidad infinita de energía para acelerar aún más. Solo las partículas sin masa, como los fotones, pueden moverse a esta velocidad, que es de aproximadamente 299.792.458 kilómetros por segundo en el vacío.
En un viaje de esas característica seríamos testigos de muchas cosas: Percepción del tiempo, Distorsión del espacio, Contraste temporal, y otros fenómenos naturales que aún no hemos llegado a comprender.
Llegados a este punto de imposibilidad, la frustración nos lleva a imaginar otras posibilidades, como la de Agujeros de Gusano, una puerta al Espacio-Tiempo que doble el propio Espacio y nos lleve de un lugar a otro muy lejano en menos tiempo.
Teorías especulativas
- Agujeros de gusano: Teóricamente, se podrían usar “atajos” a través del espacio-tiempo, como los agujeros de gusano, para viajar a puntos distantes sin superar nunca la velocidad de la luz localmente. Sin embargo, para crearlos se necesitaría energía negativa, algo que se considera teóricamente posible pero no se ha encontrado en la práctica.
Toda esta realidad de la imposibilidad que tenemos para viajar a otros mundos fuera del sistema solar (aunque sean los más cercanos), nos hace pensar en nuestras propias limitaciones, y sabiendo que en el futuro estaremos expuestos a ciertos acontecimientos astronómicos que, para salvaguardar a la propia especie, sí que necesitaremos escapar de este pequeño y maravilloso mundo que nos acogió durante tanto tiempo y nos permitió evolucionar hasta llegar a comprender (en parte), dónde estamos en el contesto de la propia Galaxia y poco más.
El sol agotará su combustible nuclear de fusión y se convertirá en Gigante Roja que arrasará la Tierra, los océanos se evaporarán y la vida desaparecerá tal como la conocemos. Seguirá el proceso y la estrella moribunda eyectará sus capas exteriores al Espacio Interestelar formando una Nebulosa planetaria.
El resto de la masa del moribundo sol, empujada por la Gravedad, se contraerá más más, y solo la degeneración de los electrones (que son Fermiones sometidos al Principio de exclusión de Pauli), frenará el proceso y apar4ecerá una densa estrella enana blanca que radiará furiosamente en el ultravioleta, ionizando el material de la Nebulosa planetaria.

También sabemos que la galaxia Andrómeda se acerca a nosotros a gran velocidad, y, en unos miles de millones de años, se fusionará con la Vía Láctea. El acontecimiento nos aconseja que, para cuando eso vaya a pasar… ¡No estemos aquí!
La posibilidad de que sucedan otros acontecimientos de los que no tenemos conocimiento, es muy real, estaremos en manos del Azar, sucesos que cuando sean detectados podría ser muy tarde para poder evitarlos y salvar a la propia especie.
Todos estos conocimientos y otros de los que carecemos, son los que nos aconsejan la posibilidad de poder llegar a otros mundos que nos dieran cobijo antes de que todo mesto suceda. Claro que, no sabemos si para entonces, estaríamos aquí. Parece que las civilizaciones tienen un Eón de vida (1.ooo millones de años), y, si es así… ¿Para qué marearse tanto buscando soluciones innecesarias?
Una cosa debemos tener clara, no somos tanto como creemos ser, siempre hemos estado y (parece) que seguiremos estando a merced de la Naturaleza. Sin embargo, nuestro Instinto de conservación es grande y en nuestras mentes está la idea de luchar ante lo que presentimos que se avecina, no importa que no tengamos los medios para ello pero imaginamos las formas en las que podríamos fugarnos de la Tierra para llegar a otros mundos que están habilitados para darnos una buena acogida.
A todo esto, nos debemos de parar para reflexionar un momento y preguntarnos: ¿Por qué la Naturaleza nos lo pone tan difícil y ha situado a los posible planetas habitables fuera de nuestro alcance?
Me gustaría saber la respuesta a esa pregunta pero, ¿No dicen que la Naturaleza es sabia? Pués por alguna razón lo dispuso así.
Emilio Silvera V.
Nov
17
Los fenómenos naturales
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Naturaleza-Imaginación ~
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Allí está todo lo que existe, ¡Qué es? ¡El Universo
Lo que pasa en las 4estrellas es que allí, se “fabrican” los materiales para la vida!
De manera periódica, la Tierra, nuestro planeta, nos hace sentir como se despereza y suspira. Movimientos tectónicos que dan lugar a erupciones volcánicas y otros fenómenos naturales que hacen cambiar la faz del mundo y recrean nuevas formas de vida, nuevas imágenes en la orografía de su superficie y otras formas que no por repetidas, dejan de asombrarnos.

La más joven de las cadenas montañosas del mundo, los Himalayas, son también la más alta. Las montañas del Himalaya se han dividido en tres partes: Gran Himalaya, Himalaya Medio y el Himalaya inferior, dependiendo de su ubicación y la altura. Las cordilleras del Himalaya son la cuan de algunos grandes ríos como el Ganges, el Yamuna, Brahamputra, Sutlej, Ravi y Chenab. El Himalaya se forma por varias cadenas montañosas, como Pir Panjal, Dhauladhar, Ladakh, Zanskar, Shivalik y Karakoram. Todas ellas son ricas en flora y fauna y contribuyen a la formación de algunos ríos que son “alimentados” por la nieve, Pir Panjal es en el Himalaya Medio. Se extiende sobre una superficie de 3.574 kilómetros cuadrados y tiene una altitud de 6.500 metros. Pir Panjal se extiende por los estados del norte de Jammu y Cachemira y Himachal Pradesh en la India. Tattakoti es la montaña más alta con una altura de 15.524 pies sobre el nivel del Mar.

El mundo no siempre fue de la misma manera que ahora lo conocemos y, con el tiempo, los grandes movimientos tectónicos han cambiado la faz del mundo en el que vivimos creando nuevas formas y nuevos continentes. Como tantas veces hemos dicho aquí, nada permanece y todo se transforma a través del transcurrir del tiempo.
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El eoceno marcó la última fase de la orogénesis de las cordilleras, el episodio de alzamiento de las grandes cadenas montañosas que se extienden hacia el norte y el sur en el oeste de las Américas. Al mismo tiempo, el supercontinente de Laurasia siguió partiéndose, la expansión de los suelos marinos comenzó en serio en la sección más septentrional de la dorsal medio atlántica, impulsando a Groenlandia hacia el oeste, alejándola del norte de Europa, y desencadenando la erupción de grandes flujos basálticos, cuyos restos pueden apreciarse en Irlanda, Escocia, Islandia y Groenlandia.
Bien conocido por todos es ese fenómeno natural que sin avisar, llega de pronto y devasta regiones enteras, son…
Los terremotos
La inmensa mayoría de los terremotos se originan en los procesos geotectónicos a gran escala que crean, hacen chocar y hunden en las zonas de subducción, las placas oceánicas. No menos del 95 por ciento de todos los terremotos se concentran a lo largo de los bordes de las placas y cerca de nueve décimas partes de éstos se localizan en el cinturón Circum-Pacífico, donde las placas, que son relativamente rápidas, están colisionando o deslizándose contra las placas continentales más pesadas. La mayor parte del resto de terremotos están asociados a los puntos calientes, generalmente señalados por volcanes en actividad.
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Cinturón de Fuego del Pacífico
En conjunto, los terremotos representan una fracción muy pequeña de la energía liberada por los procesos tectónicos de la Tierra. Desde 1.900, en los mayores terremotos se han liberado anualmente una energía media cercana a los 450 PJ, que no supone más del 0’03 por ciento del flujo total de calor terrestre. La liberación anual de energía sísmica de todos los terremotos que se han medido alcanza unos 300 GW, que sumada a la energía de esfuerzo invertida en deformaciones irreversibles y al calor generado por fricción a lo largo de las fallas, daría un total próximo a 1 TW, lo cual representa solamente un 2’5 por ciento del flujo de calor global.

Pero este recuento total nos dice poco de la liberación de energía y de la potencia de un solo terremoto. Aunque la mayoría son tan débiles que pasan desapercibidos para las personas, cada año se producen terremotos terriblemente destructivos, que durante el siglo XX han causado más víctimas mortales que las inundaciones, ciclones y erupciones volcánicas juntas.
La energía de estos terremotos se puede calcular a partir de la energía cinética de las ondas sísmicas generadas por la energía liberada en el esfuerzo de la deformación del suelo, pero rara vez se realizan estos cálculos directamente. Lo más frecuente es deducir la energía del terremoto a partir de la medida de su magnitud o de su momento. La medida típica de la magnitud de un terremoto fue establecida por Charles Richter en 1.935, como el logaritmo decimal de la máxima amplitud (en micrómetros) registrada con un sismómetro de tensión estándar (Word-Anderson) a 100 Km de distancia del epicentro del temblor.
Desde que en 1.942, Richter publicó la primera correlación entre la magnitud de energía sísmica liberada en un temblor, su trabajo (como por otra parte, es de lógica) ha sufrido numerosas modificaciones. La conversión sigue la forma estándar log10 E = a + bM, donde E es la energía liberada en forma de ondas sísmicas (en ergios), M es la magnitud de Richter, y a y b son los coeficientes empíricos que varían entre 6’1 – 13’5 y 1’2 – 2 respectivamente. Otras conversiones alternativas permiten obtener la energía liberada a partir del momento del terremoto, que se define como el producto de la rigidez por el desplazamiento medio de la falla y por la superficie media desplazada.
Los mayores terremotos registrados tienen magnitudes Richter comprendidas entre 8 y 8’9, con liberación de energía sísmica entre 48 PJ y 1’41 EJ. Todos hemos oído en alguna ocasión algún comentario sobre el terremoto de San Francisco de 1.906, donde los cálculos basados en tres métodos utilizados en el esfuerzo dieron valores tan distintos como 9’40 y 175 PJ, y con método cinético se obtuvo 2’5 PJ.

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Imagen debida al terremoto de San Francisco de 1906
Los terremotos, por ser a la vez de breve duración y estar limitados espacialmente, desarrollan potencias y densidades de potencia extraordinariamente altas. La potencia de un temblor de magnitud 8 en la escala de Richter que durase solamente medio minuto, sería de 1’6 PW, y si toda esta potencia estuviera repartida uniformemente en un área de 80 Km de radio, la densidad de potencia sería tan elevada como 80 KW/m2.
Obviamente, tales flujos pueden ser terriblemente destructivos, pero ni las pérdidas de vidas humanas ni los daños materiales que ocasionan los temblores están correlacionados de una manera sencilla con la energía liberada. La densidad de población o de industrias, así como la calidad de las construcciones, constituyen un factor muchísimo más importante para determinar la mortandad o el impacto económico de los mismo. Por ejemplo, el coste en vidas humanas del gran terremoto japonés que en 1.923 arrasó Tokio, donde existía una alta densidad de casas de madera, fue unas 200 veces más elevado que el terremoto de San Francisco de 1.906 en el que se liberó cuatro veces más energía. También aquí salen perdiendo, como siempre, los pobres.
Otra consecuencia de los terremotos son los Tsunamis
Por otra parte, no podemos olvidar que la superficie del globo terrestre está dominada por las aguas, y los seres humanos viven en la Tierra seca. Sin embargo, vienen los tsunamis. La predicción de estas catástrofes continúa siendo imposible. Se tienen datos, se localizan las zonas de más frecuencia, y conocen las fallas de desgarre y las inversas, los ciclos, etc., pero el conocimiento es aún escaso para prevenir dónde y cuándo se producirán temblores.
Las olas sísmicas que se pueden provocar por terremotos submarinos se propagan durante miles de kilómetros a velocidades de 550 – 720 Km/h, perdiendo en su viaje muy poca potencia. Estas olas, prácticamente invisibles en el mar, se levantan hasta una altura de 10 metros en agua poco profundas y pueden llegar a golpear las costas con intensidades de potencia en superficie vertical de hasta 200 – 500 MW/m2, y con impactos horizontales de intensidad y potencia entre 10 – 100 MW/m2. Son, pues, mucho más potentes que los ciclones tropicales y causan grandes daños tanto materiales como en pérdida de vidas humanas.
Quizás algún día, en el futuro no muy lejano, podamos predecir con tiempo cuándo sucederán estas catástrofes naturales para que, al menos, podamos poner a salvo a los seres vivos.
Emilio Silvera V.
Nov
16
Repasando ideas y pensamientos
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Divagando ~
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¡Me falta tiempo! Quisiera hacer tantas cosas, quisiera aprender tantas cosas, quisiera arreglar tantas cosas, quisiera contaros que…, quisiera que supierais…, quisiera ir con todos vosotros a visitar aquel… Son tantos deseos conglomerados en múltiples ideas y deseos que, una sola persona nunca podrá ver cumplidos, y, siendo así (que lo es), lo único que puedo hacer es contar cosas, traer aquí historias que os despierte la imaginación, que os haga pensar y que, de alguna manera, no deje tranquila a vuestras mentes que, ante tanta información, se vea obligada a efectuar trabajo, a mantenerse despierta y activa y que se vea obligada a efectuar “viajes” imaginativo por las estrellas, por los átomos, por otros universos.
La Mente dormida que nos hace ir a cualquier parteLa Mente despierta que nos permite “hacer” lo que queramos
“Todos tenemos dos mentes: una mente despierta y una mente dormida. Nuestra mente despierta es la que piensa, emite pensamientos y razona. Pero la mente dormida es más poderosa. Ella ve en lo más profundo de las cosas. Es la parte de nosotros que sueña. Lo recuerda todo. Nos proporciona intuición. Tu mente despierta no entiende la naturaleza de los nombres. Pero tu mente dormida sí. Ella ya sabe muchas cosas que tu mente despierta ignora.”
Patrick Rothfuss. (El nombre del viento)
El jardín de las Hespérides

Algún día, cuando me sienta con ánimo, os hablaré de los muchos mundos que existen dentro de este mundo nuestro, todos ellos salidos de las mentes prodigiosas que, deseosas de ir más allá, imaginaban otros mundos, otros lugares y a otras gentes que, de una u otra manera, saciaban sus ansias de aventura, de ver lo desconocido, de visitar y conocer cosas y gente maravillosa y, sobre todo, de desvelar los secretos que el Universo nos mantiene ocultos.
“Los antiguos griegos y romanos fueron capaces de percibir ciertas similitudes entre los ligures del arco alpino-apenino, y otras poblaciones europeas. ¿Qué posibilidad hay de que estas identificaciones correspondan realmente a un origen étnico común? Esta respuesta sólo la conoceremos cuando la arqueología y la genética hayan llegado a un punto de precisión tal que no permita dudar sobre sus conclusiones. En fin, los ligures protohistóricos además de ocupar la actual Liguria, también ocupaban la mitad occidental de la llanura padana, y se puede decir que vivieron en toda la Provenza. Si retiramos errores de interpretación sobre ligures por lucios o libios, tenemos interesantes referencias.”
Os contaré cómo fue la primera batalla de la historia y os podré hablar del Jardín de las Hespérides. En más profundidad de la Atlántida y de cómo se formó el Estrecho de Gibraltar, de los gigantes y los ligures, de Lug y Lusina, de la Espiral del dios Lug, de nuestra civilización y de la Civilización, la Diáspora que nos cuenta que, como todas las cosas, las civilizaciones son mortales.
Se dice que el Château Meung-sur-Loire es el mas grande y antiguo del Valle del Loira. Cumplió un papel protagónico por su ubicación estratégica en el conflicto entre los ingleses y los franceses durante la Guerra de los Cien Años, fue Juana de Arco quien lo entregó después de su victoria en Orleans. ¡Si nos contara todos los secretos y los sucesos de los que fue testigo! ¿Cuántas intrigas no se engendraron aquí?

Blois Chambord
Hablaré de Isoré, cuyo nombre subsiste en estado puro en un solo lugar: rancun castillo cerca de la confluencia del Vienne y del Loire en Francia. Podré hablaros de la leyenda de Osiris… o de lo que le ocurrió al labrador Fradin en 1.924 en Bourbonnais (la aldea de Glozel, no lejos de Vichy). En ese mismo trabajo que tengo más que pensado, incluiré lo que sé sobre los dólmenes y los druidas (muy sabios), todo ellos enlazado con Liguria y las invasiones célticas, allá por el 1.700 a. de C.
Según Pomponio Mela, quien sí visitó las islas “ había en la alta Caledonia mujeres sacerdotizas llamadas bandruidh que, al igual que los druidas varones, están divididas en tres categorías: las de menor autoridad permanecen reclusas y deben observar voto de virginidad perpetua, son las que se encargan de alimentar los fuegos perennes en honor a Dana y Bilé, sus dioses mayores.
En la segunda categoría, las sacerdotisas pueden casarse, pero deben permanecer encerradas en el santuario al que están consagradas, y sólo pueden abandonarlo unos pocos días al año, para cumplir con sus deberes conyugales; sin embargo pueden alternar con las gentes, a las que dicen la buenaventura , y leen su futuro en las hojas de muérdago.”
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En la cultura celta, si bien no puede decirse que sea matriarcal, sí es cierto que las mujeres tuvieron más poder que después de la conquista romana. Existen fuentes clásicas que hablan de druidesas o sacerdotisas, mujeres que dieron su vida a los dioses y que podían llegar a ser muy influyentes. Los romanos usaron sus supuestas habilidades proféticas y les dieron la dudosa reputación de hechiceras, aunque realmente sólo fueran mujeres que habían elegido una vida religiosa.
“Una bandruí de la clase más alta, jerarquía a la que sólo se accede después de años de estudio y dedicación y un completo rito de pasaje, puede circular libremente, y se dedica a servir al pueblo, y mantener vivas las tradiciones religiosas; narran las leyendas de los guerreros y los dioses, practican la astrología y adivinan el porvenir por la lectura de las víctimas de los sacrificios humanos, que son practicados exclusivamente por los druidas varones”.
“Se dice, aunque no he podido comprobarlo personalmente, que las banfilidh más poderosas, como las llaman en su lengua, residen en la isla de Saina, en el Mar interior (mar de Irlanda), tienen poder sobre las tempestades, que pueden convocar a voluntad, pueden convertirse en aves y curar las enfermedades más atroces… Estas mujeres son altamente reverenciadas por el pueblo, pues dominan la magia de las piedras y las hierbas curativas, son las que preparan a los moribundos para el bien morir, preparan hechizos de amor y se ocupan de los nacimientos”, afirma Pomponio Mela.

Estas historias me fascinaron y sobre ellas escribí hace muchos años, cuando aún vivía en casa de mis padres. No sé dónde fueron a parar tantos folios emborronados con mi imaginación; ahora me gustaría conservarlos. Nadie los leyó nunca; mi pudor a descubrir mis pensamientos era muy elevado en mi corta edad (tendría entonces 20 – 22 años). Así que, si me armo de valor, repetiré todo aquello.
Creo que podré hacerlo.

Al investigador:
Quienes piensen que la alquimia es de naturaleza terrestre, mineral y metálica, que se abstengan.
Quienes piensen que la alquimia es estrictamente espiritual, que se abstengan.
Quienes piensen que la alquimia es sólo un símbolo utilizado para desvelar analógicamente el proceso de la “realización espiritual”, en suma, que el hombre es la materia y el atanor de la obra, que abandonen sus propósitos.
Claude d’Ygá
El arte hermético, los principios de la alquimia, su historia y los contactos de la alquimia con la ciencia moderna. Los alquimistas licenciados por la universidad de Montpellier en el s. XIII, Alberto Magno, Arnau Vilanova y Raimundo Lulio, Roger Bacon y más tarde Michel de Nôtre-Dame (más conocido por su pseudónimo Nostradamus), Rebelais y Erasmo, además de médicos árabes y judíos, todos ellos adictos a la filosofía hermética, y todos interesados por la alquimia y las transmutaciones metálicas.
Más tarde me topé con la física que me enlaza directamente con las matemáticas (que por desgracia no domino como me gustaría,) la biología, la astronomía y la cosmología, en fin, con todo lo que realmente importa, la vida misma y el Universo.
Antes de llegar a la física pasé por innumerables recorridos del saber humano: los clásicos griegos, los filósofos, Platón, Sócrates, Aristóteles, pero sin dejar a Kepler y Galileo, ni tampoco a Newton y Darwin. Mi avidez de saber era ilimitada y más de una noche, sobre las 3 ó las 4 de la madrugada, mi madre apagaba la luz de mi mesita de noche y cerraba el libro abierto sobre mi pecho o caído en el suelo. El sueño me impedía seguir; además, muy temprano había que cumplir en el trabajo. ¡Qué tiempos!
Alternaba el dar clases de matemáticas comerciales y contabilidad con mi preparación a las oposiciones de Diplomado en Derecho Tributario paras Asesor Fiscal; dos pruebas en Madrid, una escrita (la primera), y otra oral (la segunda). Todo aquello quedó muy atrás formando algunos de los escalones de la larga escalera recorrida hasta llegar al primer piso…
Camille Flammarion.
Isacc Asimov
Shakespeare
Homero
Pero entre libros de estudios y ratos libres, nunca dejaba otras clases de lecturas como a William Shakespeare, Dante, Goethe, Descartes, Beltran, Rusell, Flanmarion, Julio Verne, Voltaire, Isaac Asimov, y en realidad, todo lo que pillaba, hasta tostones de Homero como la Ilíada y la Odisea o los de docenas de clásicos, tanto rusos como de otras nacionalidades que caían en mis manos. De los siete sabios de Grecia a los pensadores Buda o Confucio; todo para mí era saber más cosas.
Ahora recuerdo, y no tengo más remedio que reírme, que teniendo media novia aficionada a las plantas me leí un tratado de plantas de interior para poder prestarle ayuda y ofrecerle mis conocimientos. Cuando nos encontramos, muy de tarde en tarde, nos abrazamos con cariño.
Leí a Euclides y sobre los elementos (Autólico de Pitania), obra de la que se editaron bastantes ediciones (1.296 – 1.482 y otras) y la edición de Ratdolt que fue uno de los más bellos de los primeros libros científicos editados impresos y por los que me interesé en su momento.
Esta es la cuna de Arquímedes, Siracusa
Fidias, Arquímedes, Alejandría o Siracusa eran para mí nombres muy familiares. He leído sobre la esfera y el cilindro, sobre la medida del círculo, sobre conoides y esferoides, sobre las espirales, cuadratura de la parábola, sobre los cuerpos flotantes y el Método, obras irremisiblemente perdidas y reconstruidas parcialmente mediante complejas estructuraciones de restos que, seguramente, dieron como resultado un híbrido de distintos autores posteriores que se basaban en el texto original.
También captó mi atención Ptolomeo y su gran síntesis astronómica, Copérnico y su mundo astronómico y, desde luego, me empapé de la civilización romana, guardián de la herencia griega y de su mitología. La Gran Enciclopedia Científico-Técnica de Cayo Plinio segundo, llamado “el Viejo” que reunió el legado de todos los antepasados y recogió el saber para evitar su pérdida.
Todas estas cuestiones me interesaron y de ellos me empapaba con la avidez y la curiosidad sin límite de un niño.
Galeno (129 – 194) es el médico más famoso de la antigüedad. Nació en Pérgamo, hoy en la Turquía occidental. Miembro de una familia de la clase alta urbana del helenismo romano, fue médico de cuatro emperadores. En sus trabajos se apoyó en las enseñanzas de Hipócrates y Aristóteles, pero aportó sus propias ideas.
Andrés Vesalio Copérnico
El siglo XVI vio una revolución científica con Vesalio y Copérnico.
No existe, como frecuentemente oímos o leemos, una época oscura en la historia de la Humanidad que va de los romanos de los primeros siglos de la era cristiana a los europeos del siglo XVI. Lo que hay es ignorancia de que existan otras culturas y civilizaciones de las que llamamos cultura occidental desconocida.
Había otros mundos científicos, tecnológicos y filosóficos de saberes acumulados en el orbe árabe.
Sí, los exploradores del saber se encontraron con nombres como el del matemático y geógrafo Mamad Ibn Musa al-Iwarizmi (800 – 847), del que procede la voz algoritmo, el químico y médico al-Razi (865 – 925), el físico Ibn al-Hatham, Alhazen (965 – 1.038), el matemático al-Biruni (973 – 1.048), el médico Ibn Sina, Avicena (980 – 1.037), el astrónomo al-Zangali, Azarquiel (1.029 – 1.087) o el médico Ibn Rushd, Averroes (1.126 – 1.198), que si la historia hubiese seguido otros caminos acaso habrían figurado de manera prominente en muchos lugares destacados de la historia.
Bueno, como es mi costumbre, mi mente me la jugó de nuevo; estaba hablando de Copérnico y Vesalio. Sin querer, me acordé de la “oscuridad” de la edad media y no pude evitar el nombrar a personajes que, en otra parte del mundo, brillaban con luz propia.
De Nicolás Copérnico, cualquier interesado en la ciencia, como los pocos lectores que yo tengo, poco les puedo contar que no sepan.
En 1.543, el año en el que se publicaron libros (dos) que terminarían convirtiéndose en dos clásicos de la ciencia: De Revolutionibus Oebium Coelestium, de Nicolás Copérnico, y De Humani Corporis Fabrica, de Andreas Vesalio, aunque ninguno de los dos supo nunca desembarazarse de las cargas doctrinales de las disciplinas a las que se referían, Vesalio de Galeno y Copérnico de Aristóteles. Pero ambos, en sus respectivos campos, marcaron una época, un antes y un después.

No me parece oportuno continuar reseñando aquí sus biografías, y con los mencionado lo dejo. Mejor comento algo sobre Tycho Brahe (1.546 – 1.601) y Johannes Kepler (1.571 – 1.630).
Tycho era noble, rico y poderoso, y no seguía las ideas copernicanas. Kepler era de origen humilde, ferviente Copérnico, siempre buscando (no con demasiado éxito) el amparo de reyes y aristócratas, no ya para poder trabajar en la ciencia que amaba, sino para simplemente vivir, alimentarse él y su familia, y sin embargo, a los ojos de la historia ambos constituyen un dúo inamovible. No fue porque compartiesen logros científicos, sino porque Brahe hubiera sido, acaso, mucho menos conocido para la posteridad de no haber sido por la relación, breve pero intensa, que mantuvo con Kepler, y porque éste seguramente no habría podido producir lo que fueron sus joyas científicas más preciosas sin acceder a los datos de las observaciones (en especial las de la trayectoria de Marte) de Brahe, el observador astronómico más importante en la era anterior a la invención del telescopio.

Observatorio de Uranienborg Uraniborg / creado por Tycho Brah. Observatorio Astronómico danés y laboratorio alquímico . Construido c.1576 (- c.?1580) en Hven
Brahe, con la ayuda del rey Federico II, construyó un centro astronómico: Uraninburgo, en la isla Hveen de Dinamarca. Le sucedió al frente del mismo su ayudante en Praga J. Kepler que pronto, haciendo uso del material acumulado y sus propias investigaciones, publicó Astronomia Nova en el año 1.609, donde presentaba sus dos primeras leyes del movimiento planetario. En 1.619 publicó Harmonices Mundi y su tercera ley.
Y así llegamos a Galileo Galilei (1.564 – 1.642); la antítesis, en cuanto a estilo literario y método científico, de Kepler. Si este es, cuando se lee, la oscuridad, Galileo es la luz. Con él la fuerza de las ideas Copernicanas se hizo tan patente que terminaría desencadenando acontecimientos sociales que arrastrarían con ellos al propio físico de Pisa.
Experimentos de Galileo de la Gravedad
Sus observaciones sacaron a la luz las deficiencias del universo aristotélico-ptolemaico. El que Galileo realizara tales observaciones resulta, en principio, sorprendente, ya que era un físico y su preocupación estaba centrada en el estudio del movimiento, por encontrar las leyes que regían fenómenos como la caída de un cuerpo esférico por un plano inclinado o el tiempo que tarda un péndulo en batir, y no un astrónomo. Sin embargo, todo cambió, su vida y a la postre, en más de un sentido, el mundo, cuando conoció la existencia de lentes (telescopios) que agrandaban las imágenes de objetos lejanos.
Construyó su propio telescopio que enfocó hacia la Luna y descubrió todas sus irregularidades con sus montañas y abismos, lo que describió en su libro Siderus Nuncius (1.610). Ese mismo año estudió Júpiter y detectó 4 satélites y otras muchas cosas. Galileo adquirió una importante notoriedad.
En 1.632 se convirtió en una leyenda con la publicación de su obra inmortal, Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo, ptolemaico y coperniano, una obra maestra de la literatura científica. Escribió otros grandes libros y, en controversia con la Iglesia, finalizó sus días en arresto domiciliario, ya que la Iglesia negaba el movimiento del mundo alrededor del Sol.
Cuando antes me refería de pasada a mis lecturas, nombré a René Descartes (1.596 – 1.650), una de las grandes figuras del pensamiento de todos los tiempos. Casi todos le conocen por su condición de filósofo, pero se olvidan de que también contribuyó con su talento en el campo de las matemáticas, fisiología y física (especialmente en la dinámica, óptica, meteorología y astronomía), formando parte de la historia de esas disciplinas.

Según sus propias palabras, purificó el alberga, “desembarazándola” de “los múltiples números e inexplicables figuras que la abruman”. Sin duda, la aplicación más conocida de este enfoque fue en la geometría, con las coordenadas cartesianas, o geometría analítica, que presentó en La Géométrie, que apareció – junto a La Dioptrique y Les Météores – como uno de los apéndices de su obra más conocida, Discours de la Méthode (1.637).
Descartes, podemos decir sin ningún temor a equivocarnos que es merecedor de toda nuestra admiración, y con él (como con otros muchos) siempre estaremos en deuda.
Me he podido adaptar (mentalmente) en todas mis lecturas a la época del autor, en el tiempo en el que escribió el texto que ahora, muchos años después, podemos leer. Así, se puede comprender mejor lo que estamos leyendo, y sobre todo, resulta más fácil la simbiosis con el autor; lo que nos dice fluye dentro de nuestra mente con diáfana sencillez.
Las neuronas transmiten la información de lo que les vamos suministrando y guarda lo datos para cuando los podamos necesitar. Si la lectura nos gusta, se produce esa simbiosis entre lector y escritor.
Es curioso observar la evolución de nuestros pensamientos, que a medida que adquirimos conocimientos, se van asentando en niveles superiores capaces de procesar en cada momento aquello que necesitamos, y para ello, obtiene múltiples y diversos datos que reúne en un todo para que exprese aquello que deseamos decir.
Todo en el Universo es energía, a medida que vamos comprendiendo, la simbiosis con la Naturaleza será mayor… ¿Hasta donde podremos llegar?
Llegará un día (si antes no lo estropeamos), en que la evolución nos llevará a convertirnos en pura energía pensante, seremos todo luz que, confundidos con el universo del que formamos parte, habremos completado el ciclo. Sabemos que nuestro origen está en las estrellas; allí nacieron los componentes de nuestros cuerpos, elementos complejos creados a partir de explosiones de supernovas. Desde allí hemos realizado un recorrido largo hasta llegar a ese punto del camino en el que fuimos conscientes de nuestro SER. Ahora continuamos (en un período joven aún) evolucionando para que, en algunos eones, podamos alcanzar la meta que nos aguarda.
Sí, algunos con 50 se sienten viejos, otros en cambio, con 70 creen que están en la juventud
Parece mentira que para algunos de nosotros, el tiempo que estamos aquí (lo que duran nuestras vidas) resulte largo o corto en función de la forma de pensar y de ver la vida. Algunos, con 50 años ya están pensando en jubilarse (son viejos prematuros); se mira el recorrido de lo que han hecho durante toda su existencia y, desde luego, hay poco que contar. Sin embargo, otros de distinto carácter y forma de enfocar su tiempo, ni piensan en ese final o retirada del trabajo; son gente muy activa y creadora. Su recorrido está plagado de actividad y proyectos. Son incansables y, por supuesto, le sacan un buen provecho a sus vidas.
Tengo conocidos que están en los dos niveles, y al observar sus comportamientos me doy cuenta de la diversidad existente entre nosotros mismos que, de morfología y conformación física común y general, estamos divididos en entes muy distintos o dispares a niveles superiores a los de nuestro cuerpo.
Una parte de nosotros nunca sale a la luz, se queda guardada en lo más profundo y se va con nosotros
Hay pensamientos íntimos que guardamos para nosotros y que, en contadas ocasiones, podemos expresar. En mi caso particular, me ocurre en esos momentos en los que, inmerso en el estudio de las maravillas de la física y del universo en general, siento, literalmente, cómo mi alma está fundida con aquello que, a distintos niveles, llamamos materia y fuerzas fundamentales; paso a formar parte integrante de todo ello y, confundido así con el universo mismo, lo puedo comprender mejor.
Podemos alcanzar estadios de inspiración o de espiritualidad que ya nos anuncia lo que será el futuro, cuando evoluciones. Con increíble claridad he podido ver en otros la bondad del SER bueno y puro. Con mucha más frecuencia veo cada día la fealdad maligna de muchos que disfrazan su verdadera condición con falsas sonrisas y actitudes engañosas que sólo buscan confundirnos, ahí agazapados, esperando nuestra distracción y falta de desconfianza para lanzar el zarpazo. Así es, de momento, la condición humana, desgraciadamente en un 90 por ciento.
Esperemos que ese porcentaje cambie algún día.
Emilio Silvera Vázquez
Nov
16
Hoy un sueño ¿Realidad mañana?
por Emilio Silvera ~
Clasificado en Física Cuántica ~
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Seguramente, como hemos podido ver en una película de ciencia ficción, llegará un día en el que, podremos entrar en una inmensa habitación de hologramas, en la que, previa elección de la programación adecuada, todo se transformará en un “mundo ficticio” que, lo mismo podrá ser una playa luminosa con arena dorada, una Selva tropical o un desierto, dependiendo de los gustos del usuario.

Si repasamos la historia de la ciencia, seguramente encontraremos muchos motivos para el optimismo. Witten (el Físico de la Teoría M), está convencido de que la ciencia será algún día capaz de sondear hasta las energías de Planck. Como ya he contado en otras ocasiones, él dijo:

“No siempre es tan fácil decir cuáles son las preguntas fáciles y cuáles las difíciles. En el siglo XIX, la pregunta de por qué el agua hierve a 100 grados era desesperadamente inaccesible. Si usted hubiera dicho a un físico del siglo XIX que hacia el siglo XX sería capaz de calcularlo, le habría parecido un cuento de hadas… La teoría cuántica de campos es tan difícil que nadie la creyó completamente durante 25 años.”

Claro que, para verificar esta Teoría, se necesita disponer de la energía de Planck, es decir 1019 GeV. Esa energía no la tenemos ni reuniendo todas las disponibles por todos los Gobiernos de nuestro mundo. Es la energía de la creación que, no creo que nunca la podamos dominar.
En su opinión, las buenas ideas siempre se verifican. Los ejemplos son innumerables: la gravedad de Newton, el campo eléctrico de Faraday y el electromagnetismo de Maxwell, la teoría de la relatividad de Einstein en sus dos versiones y su demostración del efecto fotoeléctrico, la teoría del electrón de Paul Dirac, el principio de incertidumbre de Heisenberg, la función de ondas de Schrödinger, el Principio de exclusión de Pauli para los fermiones y tantos otros. Algunos de los físicos teóricos más famosos, sin embargo, protestaban de tanto empeño en la experimentación. El astrónomo Arthur Eddington se cuestionaba incluso si los científicos no estaban forzando las cosas cuando insistían en que todo debería ser verificado.
Sin embargo, muchos son los ejemplos de un ingenio superior que nos llevaron a desvelar secretos de la Naturaleza que estaban profundamente escondidos, y, el trabajo de Dirac en relación al electrón, es una buena muestra de ese ingenio humano que, de vez en cuando vemos florecer.

Siendo m la masa en reposo del electrón, c la velocidad de la luz, p el operador de momento,
la constante reducida de Planck, x y t las coordenadas del espacio y el tiempo, respectivamente; y ψ (x, t) una función de onda de cuatro componentes. La función de onda ha de ser formulada como un espinor (objeto matemático similar a un vectorque cambia de signo con una rotación de 2π descubierto por Pauli y Dirac) de cuatro componentes, y no como un simple escalar, debido a los requerimientos de la relatividad especial. Los α son operadores lineales que gobiernan la función de onda, escritos como una matriz y son matrices de 4×4 conocidas como matrices de Dirac.
“Es una ecuación muy poderosa por lo que significa y su papel en la historia de la física del siglo XX”.
La ecuación fue descubierta a finales de los años 20 por el físico Paul Dirac, y juntó dos de las ideas más importantes de la ciencia: la mecánica cuántica, que describe el comportamiento de objetos muy pequeños; y la teoría especial de Einstein de la relatividad, que describe el comportamiento de objetos en movimiento rápido.
Por lo tanto, la ecuación de Dirac describe cómo las partículas como electrones se comportan cuando viajan a casi la velocidad de la luz.
El premio Nobel Paul Dirac incluso llegó a decir de forma más categórica: “Es más importante tener belleza en las ecuaciones que tener experimentos que se ajusten a ellas“, o en palabras del físico John Ellis del CERN, “Como decía en una envoltura de caramelos que abrí hace algunos años, «Es sólo el optimista el que consigue algo en este mundo».“
Yo, como todos ustedes, un hombre normal y corriente de la calle, escucho a unos y a otros, después pienso en lo que dicen y en los argumentos y motivaciones que les han llevado a sus respectivos convencimientos, y finalmente, también decido según mis propios criterios mi opinión, que no obligatoriamente coincidirá con alguna de esas opiniones, y que en algún caso, hasta me permito emitirla.
Niveles de aumento de la materia:
- Materia.
- Estructura molecular.
- Átomos.
- Electrones.
- Quarks.
- ¿Cuerdas.?
Suponiendo que algún físico brillante nos resuelva la teoría de campos de cuerdas y derive las propiedades conocidas de nuestro universo, con un poco de suerte, podría ocurrir en este mismo siglo, lo que no estaría nada mal considerando las dificultades de la empresa. El problema fundamental es que estamos obligando a la teoría de cuerdas a responder preguntas sobre energías cotidianas, cuando su “ámbito natural” está en la energía de Planck. Esta fabulosa energía fue liberada sólo en el propio instante de la creación, lo que quiere decir que la teoría de supercuerdas es naturalmente una teoría de la creación.

Las primeras observaciones realizadas por Planck | ESA y Axel Mellinger.
Fuimos capaces de predecir que el Big Bang produjo un “eco” cósmico reverberando en el universo y que podría ser mesurable por los instrumentos adecuados. De hecho, Arno Penzias y Robert Wilson de los Bell Telephone Laboratories ganaron el premio Nobel en 1.978 por detectar este eco del Big Bang, una radiación de microondas que impregna el universo conocido. El que el eco del Big Bang debería estar circulando por el universo miles de millones de años después del suceso fue predicho por primera vez por George Gamow y sus discípulos Ralpher y Robert Herman, pero nadie les tomó en serio.
La propia idea de medir el eco de la creación parecía extravagante cuando la propusieron por primera vez poco después de la segunda guerra mundial. Su lógica, sin embargo, era aplastante. Cualquier objeto, cuando se calienta, emite radiación de forma gradual. Ésta es la razón de que el hierro se ponga al rojo vivo cuando se calienta en un horno, y cuanto más se calienta, mayor es la frecuencia de radiación que emite. Una fórmula matemática exacta, la ley de Stefan-Boltzmann, relaciona la frecuencia de la luz (o el color en este caso) con la temperatura. De hecho, así es como los científicos determinan la temperatura de la superficie de una estrella lejana; examinando su color. Esta radiación se denomina radiación de cuerpo negro.

Esta radiación, cómo no, ha sido aprovechada por los ejércitos, que mediante visores nocturnos pueden operar en la oscuridad. De noche, los objetos relativamente calientes, tales como soldados enemigos o los carros de combate, pueden estar ocultos en la oscuridad, pero continúan emitiendo radiación de cuerpo negro invisible en forma de radiación infrarroja, que puede ser captada por gafas especiales de infrarrojo. Ésta es también la razón de que nuestros automóviles cerrados se calientes en verano, ya que la luz del Sol atraviesa los cristales del coche y calienta el interior. A medida que se calienta, empieza a emitir radiación de cuerpo negro en forma de radiación infrarroja. Sin embargo, esta clase de radiación no atraviesa muy bien el vidrio, y por lo tanto queda atrapada en el interior del automóvil, incrementando espectacularmente la temperatura.
Análogamente, la radiación de cuerpo negro produce el efecto invernadero. Al igual que el vidrio, los altos niveles de dióxido de carbono en la atmósfera, causados por la combustión sin control de combustibles fósiles, pueden atrapar la radiación de cuerpo negro infrarroja en la Tierra, y de este modo calentar gradualmente el planeta.


Gamow razonó que el Big Bang era inicialmente muy caliente, y que por lo tanto sería un cuerpo negro ideal emisor de radiación. Aunque la tecnología de los años cuarenta era demasiado primitiva para captar esta débil señal de la creación, Gamow pudo calcular la temperatura de dicha radiación y predecir con fiabilidad que un día nuestros instrumentos serían lo suficientemente sensibles como para detectar esta radiación “fósil”.
La lógica que había detrás de su razonamiento era la siguiente: alrededor de 300.000 años después del Big Bang, el universo se enfrió hasta el punto en el que los átomos pudieron empezar a componerse; los electrones pudieron empezar a rodear a los protones y neutrones formando átomos estables, que ya no serían destruidos por la intensa radiación que estaba impregnando todo el universo. Antes de este momento, el universo estaba tan caliente que los átomos eran inmediatamente descompuestos por esa radiación tan potente en el mismo acto de su formación. Esto significa que el universo era opaco, como una niebla espesa absorbente e impenetrable.
Pasados 300.000 años, la radiación no era tan potente; se había enfriado y por lo tanto la luz podía atravesar grades distancias sin ser dispersada. En otras palabras, el universo se hizo repentinamente negro y transparente.
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- Función:
- Absorción: La radiación que entra en el orificio tiene una alta probabilidad de ser absorbida, ya que, al entrar, rebota en las paredes internas del recinto y no tiene salida fácil.
- Emisión: La radiación que emite este orificio es una buena representación de la radiación térmica del interior de la cavidad, como si fuera un cuerpo negro .
Terminaré esta parte comentando que un auténtico cuerpo negro es un concepto imaginario; un pequeño agujero en la pared de un recinto a temperatura uniforme es la mejor aproximación que se puede tener de él en la práctica.
La radiación de cuerpo negro es la radiación electromagnética emitida por un cuerpo negro. Se extiende sobre todo el rango de longitudes de onda y la disminución de energías sobre este rango tiene una forma característica con un máximo en una cierta longitud de onda, desplazándose a longitudes de onda más cortas al aumentar las temperaturas*.
Hablar, sin más especificaciones, de radiación, es estar refiriéndonos a una energía que viaja en forma de ondas electromagnéticas o fotones por el universo. También nos podríamos estar refiriendo a un chorro de partículas, especialmente partículas alfa o beta de una fuente radiactiva o neutrones de un reactor nuclear.
La radiación actínida es la electromagnética que es capaz de iniciar una reacción química. El término es usado especialmente para la radiación ultravioleta y también para denotar radiación que podría afectar a las emulsiones fotográficas.
Radiación blanda, radiación cósmica, radiación de calor, radiación de fondo, de fondo de microondas, radiación dura, electromagnética, radiación gamma, infrarroja, ionizante, monocromática, policromática, de sincrotrón, ultravioleta, de la teoría cuántica, de radiactividad… y, como se puede ver, la radiación en sus diversas formas es un universo en sí misma.

Siempre me llamó la atención y se ganó mi admiración el físico alemán Max Planck (1.858 – 1.947), responsable entre otros muchos logros de la ley de radiación de Planck, que da la distribución de energía radiada por un cuerpo negro. Introdujo en física el concepto novedoso de que la energía es una cantidad que es radiada por un cuerpo en pequeños paquetes discretos, en vez de una emisión continua. Estos pequeños paquetes se conocieron como cuantos y la ley formulada es la base de la teoría cuántica.
Einstein se inspiró en este trabajo para a su vez presentar el suyo propio sobre el efecto fotoeléctrico, donde la energía máxima cinética del fotoelectrón, Em, está dada por la ecuación que lleva su nombre: Em = hf – Φ.

Cada metal requiere, para que se produzca la extracción, una radiación con una frecuencia mínima (no). Cualquier otra radiación de menor frecuencia, no será capaz de arrancar electrones. Por debajo de la frecuencia mínima la intensidad de corriente -”i” (amperios)- será cero. No hay efecto fotoeléctrico.

Con su amigo Max Planck
En 1905, el mismo año que formuló su teoría de la relatividad especial, Albert Einstein propuso una descripción matemática de este fenómeno que parecía funcionar correctamente y en la que la emisión de electrones era producida por la absorción de cuantos de luz que más tarde serían llamados fotones. En un artículo titulado “Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de la luz” mostró cómo la idea de partículas discretas de luz podía explicar el efecto fotoeléctrico y la presencia de una frecuencia característica para cada material por debajo de la cual no se producía ningún efecto. Por esta explicación del efecto fotoeléctrico Einstein recibiría el Premio Nobel de Física de 1921.
La semilla de la Mecánica cuántica
Planck publicó en 1.900 un artículo sobre la radiación de cuerpo negro que sentó las bases para la teoría de la mecánica cuántica que más tarde desarrollaron otros, como el mismo Einstein, Heisenberg, Schrödinger, Dirac, Feymann, etc. Todos los físicos son conocedores de la enorme contribución que Max Planck hizo en física: la constante de Planck, radiación de Planck, longitud de Planck, unidades de Planck, etc. Es posible que sea el físico de la historia que más veces ha dado su nombre a conceptos de física. Pongamos un par te ejemplos de su ingenio:
1. vale 10-35 metros. Esta escala de longitud (veinte órdenes de magnitud menor que el tamaño del protón, de 10-15 m) es a la que la descripción clásica de gravedad cesa de ser válida y debe ser tenida en cuenta la mecánica cuántica. En la fórmula que la describe, G es la constante gravitacional, ħ es la constante de Planck racionalizada y c en la velocidad de la luz.
2. . Es la masa de una partícula cuya longitud de onda Compton es igual a la longitud de Planck. En la ecuación, ħ es la constante de Planck racionalizada, c es la velocidad de la luz y G es la constante gravitacional. Así, Se denomina masa de Planck a la cantidad de masa (21,7644 microgramos) que, incluida en una esfera cuyo radio fuera igual a la longitud de Planck, generaría una densidad del orden de 1093 g/cm³. Según la física actual, esta habría sido la densidad del Universo cuando tenía unos
segundos, el llamado Tiempo de Planck. Su ecuación, es decir la masa de Planck se denota:

El valor de la masa de Planck
se expresa por una fórmula que combina tres constantes fundamentales, la constante de Planck, (h), la velocidad de la luz (c), y la constante de gravitación universal (G). La masa de Planck es una estimación de la masa del agujero negro primordial menos masivo, y resulta de calcular el límite donde entran en conflicto la descripción clásica y la descripción cuántica de la gravedad.
“Aunque todas estas descripciones reflejan más una abundante imaginación que un hecho existencial apoyado teóricamente con alguna hipótesis que pueda ser comprobada en el laboratorio sobre hechos que están más allá de poder ser medidos jamás en algún laboratorio construido por humanos. La única forma de confrontar la factibilidad o la posibilidad del modelo de la espuma cuántica nos lleva necesariamente a confrontar la carencia de un modelo que logre unificar exitosamente al macrocosmos con el microcosmos, a la Relatividad General con la Mecánica Cuántica, la Gravedad Cuántica. Si la energía y la materia (o mejor dicho la masa-energía) están discretizadas, se supone que también deben de estarlo el espacio y el tiempo (o mejor dicho, el espacio-tiempo), y la “partícula fundamental” del espacio-tiempo debe de serlo el gravitón, aunque de momento todo esto son especulaciones que seguirán siéndolo mientras no tengamos a la mano algo que pueda confirmar la existencia de tan exótica partícula, quizá la más exótica de cuantas hayan sido concebidas por la imaginación del hombre.”

La descripción de una partícula elemental de esta masa, o partículas que interaccionan con energías por partículas equivalentes a ellas (a través de E = mc2), requiere de una teoría cuántica de la gravedad. Como la masa de Planck es del orden de 10-8 Kg (equivalente a una energía de 1019 GeV) y, por ejemplo, la masa del protón es del orden de 10-27 Kg y las mayores energías alcanzables en los aceleradores de partículas actuales son del orden de 103 GeV, los efectos de gravitación cuántica no aparecen en los laboratorios de física de partículas. Únicamente en un laboratorio aparecieron partículas que tenían energías del orden de la masa de Planck: en el universo primitivo, de acuerdo con la teoría del Big Bang, motivo éste por el que es necesaria una teoría cuántica de la gravedad para estudiar aquellas condiciones. Esta energía de la que estamos hablando, del orden de 1019 GeV (inalcanzable para nosotros), es la que necesitamos para verificar la teoría de supercuerdas.
Máquinas inmensamente grandes que nos llevaron a las entrañas de la materia
Siempre, desde que puedo recordar, me llamó la atención los misterios y secretos encerrados en la naturaleza, y la innegable batalla mantenida a lo largo de la historia por los científicos para descubrirlos. Muchos han sido los velos que hemos podido descorrer para que, la luz cegadora del saber pudiera entrar en nuestras mentes para hacerlas comprender cómo actuaba la Naturaleza en ciertas ocasiones y el por qué de tales comportamientos, y, sin embargo, a pesar del largo camino recorrido, es mucho más el que nos queda por andar.
Emilio Silvera V.
















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