“Toda vida en la Tierra requiere de elementos químicos, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, así como de otros muchos en menores cantidades, como ciertos minerales; requiere además de agua como solvente en el cual las reacciones tienen lugar. Cantidad suficiente de carbono y demás elementos constituyentes de la vida, junto con el agua, harían posible la formación de organismos vivientes en otros planetas con una química, presión y temperatura similares a la Tierra. Como la Tierra y otros planetas están hechos de “polvo estelar”, es muy probable que otros planetas se hayan formado con semejante composición de elementos químicos que los terrestres. La combinación de carbono y agua en la forma de carbohidratos, como el azúcar, puede ser una fuente de energía química de la que depende la vida, mientras que a la vez provee elementos de estructura y codificación genética^{[cita requerida]}. El agua pura es útil, pues tiene un pH neutro debido a la continuada disociación entre sus iones de hidronio e hidróxido. Como resultado, puede disolver ambos tipos de iones, positivos (metálicos) y negativos (no metálicos) con igual habilidad.”

 

La diversidad de mundos que pueden acoger formas de vida… ¡Son inimaginables!

Debido a su relativa abundancia y utilidad en el sostenimiento de la vida, muchos han conjeturado que todas las formas de vida, donde quiera que se produzcan, se valdrían también de estos materiales básicos. Aun así, otros elementos y solventes pueden proveer una cierta base de vida. Se ha señalado al silicio como una alternativa posible al carbono; basadas en este elemento, se han propuesto formas de vida con una morfología cristalina, teóricamente capaces de existir en condiciones de alta temperatura, como en planetas que orbiten muy cercanos a su estrella.

Una particularidad que tienen en común todos los organismos vivos de la Tierra, desde las bacterias hasta los seres humanos, es que toda la vida que se puede encontrar en nuestro planeta es orgánica o, lo que es lo mismo, está compuesta por moléculas basadas en el carbono. Al menos eso es lo que hasta el momento hemos podido comprobar. Nunca se ha encontrado una forma de vida basada en el Silicio o en cualquier otro elemento (lo que no quiere decir que no puede ser posible).

No podemos negar que exista vida en otros mundos y que esté basada (por ejemplo) en el Silicio

Pero… ¿Hay vida fuera de la Tierra?

 

Incluso podría existir alguna clase de vida que, ni estando junto a ella… La podríamos reconocer

Esta pregunta es una de las más antiguas especulaciones del ser humano. La naturaleza de la vida en la Tierra es un ejemplo singular y seguimos sin encontrar alguna evidencia de que haya en otro lugar que no sea nuestro planeta. Sin embargo, desde nuestra comprensión de las leyes químicas y físicas que rigen el universo, hay razones de peso para suponer que la vida extraterrestre puede existir de manera generalizada en ambientes diferentes al de la Tierra.

También se han sugerido formas de vida basadas en el otros solventes, pues existen compuestos químicos capaces de mantener su estado líquido en diferentes rangos de temperatura, ampliando así las zonas habitables consideradas viables. Así por ejemplo, se estudia el amoníaco como solvente alternativo al agua. La vida en un océano de amoníaco podría aparecer en un planeta mucho más lejano a su estrella.

Técnicamente, la vida es básicamente una reacción que se replica a sí misma, por lo que bajo esta simple premisa podría surgir la vida bajo una amplia gama de condiciones e ingredientes diferentes, si bien la vía carbono-oxígeno parece la más óptima y conductiva. Existen incluso teorías sobre reacciones auto-replicantes que podrían ocurrir en el plasma de una estrella, aunque éste sería un tipo de vida altamente extremo y nada convencional.

 

 

La Tierra primigenia en la que surgió aquella primera célula replicante

Mucho tiempo ha pasado que esta imagen era el presente, y, sin embargo, para el Universo supone una ínfima fracción marcada por el Tic Tac cósmico de las estrellas y galaxias que conforman la materia de la que provenimos. Es un gran misterio para nosotros que sean las estrellas las que fabrican los materiales que, más tarde, llegan a conformar a seres vivos que, en algunos caso, tienen consciencia. Planck decía:

“La ciencia no puede resolver el misterio final de la Naturaleza.  Y esto se debe a que, en el último análisis, nosotros somos parte del misterio que estamos tratando de resolver”.

Max Planck

 

Nos queda mucho por descubrir y aún no tenemos ni los medios ni los conocimientos para hacerlo. Dentro de unos cientos de años se habrá avanzado mucho en campo de la genética

 

Descubren mutaciones genéticas que favorecen la reproducción. Aunque lentamente, la tendencia es mutar

“La creciente distancia entre la imagen del mundo físico y el mundo de los sentidos no significa otra cosa que una aproximación progresiva al mundo real.” Nos decía Planck. Su intuición le llevaba a comprender que, con el paso del tiempo, nosotros estaríamos adquiriendo por medio de pequeñas mutaciones, más amplitud en nuestros sentidos, de manera tal que, sin que nos diéramos cuenta nos estábamos acercando más y más al mundo real.”

Veamos otros temas.

Aquí cada día, elegimos una cuestión distinta que se relaciona, de alguna manera, con la ciencia que está repartida en niveles del saber denominados: Matemáticas, Física, Química, Astronomía, Astrofísica, Biología, Cosmología… y, de vez en cuando, nos preguntamos por el misterio de la vida, el poder de nuestras mentes evolucionadas y hasta dónde podremos llegar en nuestro camino, y, repasamos hechos del pretérito que nos trajeron hasta aquí.

Robert Henry Dicke (6 de mayo de 1916 – 4 de marzo de 1997) fue un físico experimental estadounidense, que hizo importantes contribuciones en astrofísica, física atómica, cosmología y gravitación. Hombre inquieto, muy activo y, sobre todo, curioso por saber todo aquello que tuviera alguna señal de misterio.

Me referiré ahora aquí al extraño personaje que arriba podéis ver. Se sentía igualmente cómodo como matemático, como físico experimental, como destilador de toda clase de ideas que le llevara a descubrir los misterios de la Naturaleza. Adrien Maurice Dirac (8 de agosto de 1902 – 20 de octubre de 1984) fue un físico teórico británico que contribuyó de forma fundamental al desarrollo de la mecánica cuántica y la electrodinámica cuántica. Sus trabajos sobre el electrón, en nada tiene que envidiar a los de Einstein.

Paul Dirac, que predijo la existencia del positrón, le dedicó un estudio a la Gravedad al hilo de una serie de números y teorías propuestas por Eddintong en aquellos tiempos y decidió abandonar la constancia de la constante de gravitación de Newton, G. Sugirió que estaba decreciendo en proporción directa a la edad del universo en escalas de tiempo cósmicas. Es decir, la Gravedad en el pasado era mucho más potente y se debilitaba con el paso del tiempo.

Pero sigamos

Así pues, en el pasado G era mayor y en el futuro será menor que lo que mide hoy. Veremos que  la enorme magnitud de los tres grandes números (10⁴⁰, 10⁸⁰ y 10¹²⁰) es una consecuencia de la gran edad del universo: todas aumentan con el paso del tiempo.

La propuesta de Dirac provocó un revuelo un grupo de científicos vociferantes que inundaron las páginas de las revistas especializadas de cartas y artículos a favor y en contra. Dirac, mientras tanto, mantenía su calma y sus tranquilas costumbres, escribió sobre su creencia en los grandes números cuya importancia encerraba la comprensión del universo con palabras que podrían haber sido de Eddington, pues reflejan muy estrechamente la filosofía de la fracasada “teoría fundamental”.

       Siempre hemos estado obsesionados con algunos números en los que creímos ver significados ocultos

“¿No cabría la posibilidad de que todos los grandes sucesos presentes correspondan a propiedades del Gran 10⁴⁰ y, generalizando aún más, que la historia entera del universo corresponda a propiedades de la serie entera de los números naturales…? Hay así una posibilidad de que el viejo sueño de los filósofos de conectar la naturaleza con las propiedades de los números enteros se realice algún día”.

 

La propuesta de Dirac levantó controversias entre los físicos, y Edward Teller en 1.948, demostró que si en el pasado la gravedad hubiera sido como dice Dirac, la emisión de la energía del Sol habría cambiado y la Tierra habría mucho más caliente en el pasado de lo que se suponía normalmente, los océanos habrían estado hirviendo en la era precámbrica, hace doscientos o trescientos millones de años, y la vida tal como la conocemos no habría sobrevivido, pese a que la evidencia geológica entonces disponible demostraba que la vida había existido hace al menos quinientos millones de años.

  Las constantes de la Naturaleza han sido medida de mil maneras

Dicke, ya podéis imaginar que fue uno de los que de inmediato se puso manos a la obra para dilucidar si la Naturaleza encerraba el secreto de una G variable como decía Dirac.

A lo largo del Siglo XX se observó que algunas de las cifras que se dan en la naturaleza coinciden de manera sorprendente, y más extraño aún resultó el hecho de que se refieren a ámbitos físicos aparentemente independientes. Otro elemento insólito consistía en que todas ellas giraban alrededor de unos números (10⁴⁰, 10⁸⁰ y 10¹²⁰).

“El problema del gran tamaño de estos números es ahora fácil de explicar…  Hay un único número adimensional grande que tiene su origen estático.  Este es el número de partículas del Universo.  La edad del Universo “ahora” no es aleatoria sino que está condicionada por factores biológicos… [porque cambio en los valores de grandes números] impedirían la existencia del hombre para considerar el problema”.

 

   La Alquimia estelar está presente en “infinitos” lugares del universo

La evolución del Universo, sus transiciones de fases, la construcción natural de elementos pesados y más complejos en el seno de las estrellas y en las explosiones supernovas, todo ello, nos llevó a que la materia pudiera adquirir la capacidad químico biológica necesaria para la vida.

Dicke, cuatro años más tarde desarrolló esta importante intuición con más detalle, con especial referencia a las coincidencias de los Grandes Números de Dirac, en una breve carta que se publicó en la revista Nature.  Dicke argumentaba que formas de vidas bioquímicas como nosotros mismos deben su propia base química a elementos tales como el carbono,  nitrógeno, el oxígeno y el fósforo que son sintetizados tras miles de millones de años de evolución estelar en la secuencia principal.  (El argumento se aplica con la misma fuerza o cualquier forma de vida basada en cualesquiera elementos atómicos más pesados que el helio.)  Cuando las estrellas mueren, las explosiones que constituyen las supernovas dispersan estos elementos biológicos “pesados” por todo el espacio,  de donde son incorporados en granos, planetesimales, planetas, moléculas “inteligentes” auto replicantes como ADN y, finalmente, en nosotros mismos que, en realidad, estamos hechos de polvo de estrellas.

                  El polvo de las estrellas, ahí se guarda el secreto de la vida y de la energía del Universo

Esta escala temporal está controlada por el hecho de que las constantes fundamentales de la Naturaleza sean:

t(estrellas) ≈ (Gm_pr 2/ћc)^-1 ћ/m_prc² ≈ 10⁴⁰ ×10^-23 segundos≈ 10.000 millones de años (se necesita ese tiempo de evolución en las estrellas para que, la vida, pueda aparecer en el Universo). No esperaríamos estar observando el Universo en tiempos significativamente mayores que t (estrellas), puesto que todas las estrellas estables se habrían expandido, enfriado y muerto.  Tampoco seríamos capaces de ver el Universo en tiempos muchas menores que t (estrellas) porque no podríamos existir. No había estrellas ni elementos pesados como el carbono.  Parece que estamos amarrados por los hechos de la vida biológica para mirar el Universo y desarrollar teorías cosmológicas una vez que haya transcurrido un tiempo t (estrellas) desde el Big Bang.

                     Creo que las constantes de la Naturaleza permiten la presencia de la Vida en el Universo

                                   Cadenas de ADN en el Universo

Como antes se explicaba, todos los procesos de la Naturaleza, requieren su tiempo. Desde un ambarazo a la evolución de las estrellast(estrellas) ≈ (Gm_p² / hc)^-1 h/m_pc² ≈ 10⁴⁰ ×10^-23 segundos ≈ 10.000 millones de No esperaríamos estar observando el universo en tiempos significativamente mayores que t(estrellas), puesto que todas las estrellas estables se habrían expandido, enfriado y muerto. Tampoco seríamos capaces de ver el universo en tiempos mucho menores que t(estrellas) porque no podríamos existir; no había estrellas ni elementos pesados como el carbono. Parece que estamos amarrados por los hechos de la vida biológica para mirar el universo y desarrollar teorías cosmológicas una vez que haya transcurrido un tiempo t(estrellas) Big Bang.

La escena de una estrella moribunda fue necesaria para que los materiales biológicos que nos conformaron a los seres vivos, pudieran estar presentes en el Universo. Sin que llegara a producirse tal acontecimiento, no existirían en el universo los elementos necesarios para la vida. Así no pocas veces hemos oído decir que estamos hechos de polvo de estrellas y, aunque no literal, si es una buena metáfora de lo que somos. Es fácil suponer que la vida pulula por todo el Universo. Pero, siempre se nos viene una pregunta a la mente: ¿Por qué no hemos contactado ya con otros seres inteligentes de otros planetas?

Cualquier forma que podamos imaginar… ¡Allí fuera estará!

 No parece tan difícil responder a esa pregunta si pensamos en el Tiempo y en la Distancia, es decir, el Espacio-tiempo que habría que cubrir para encontrar a otros seres que pudieran existir, como nosotros, pobladores de mundos lejanos. Sin embargo, una duda siempre queda en el aire. Nuestros telescopios alcanzan galaxias situadas a miles de millones de años-luz del Sistema solar, y, cabría preguntarse: ¿Cómo podríamos llegar hasta allí?

Claro que los procesos de la alquimia estelar necesitan tiempo: miles de millones de años de tiempo. Y debido a que nuestro universo se está expandiendo, tiene que tener un tamaño de miles de millones de años-luz para que durante ese periodo de tiempo necesario pudiera haber fabricado los componentes y elementos complejos para la vida. Un universo que fuera sólo del tamaño de nuestra Vía Láctea, con sus cien mil millones de estrellas resultaría insuficiente, su tamaño sería sólo de un mes de crecimiento-expansión y no habría producido esos elementos básicos para la vida.

La materia es la misma en todo el Universo (Salvo que lo de la materia oscura… ¡resultara ser cierto!)

  Los procesos siguen, las cosas cambian, el Tiempo inexorable transcurre, si hay vida vendrá la muerte, lo que es hoy mañana no será. De la materia inerte surgirá la vida mediante procesos inevitables que son normales en las reglas que el Universo impone, en su ritmo y en sus constantes que hacen posible, al fin,  la presencia de una bioquímica que permite la diversidad de seres vivos que a lo largo de la historia de la Tierra estuvieron aquí, los que están ahora en el presente y, los que, posiblemente, estarán mañana… ¡En ese futuro que no conocemos! Pero sabemos que…

  El universo visible contiene sólo:

1 átomo por metro cúbico

1 Tierra por (10 años luz)³

1 Estrella por (10³ años luz)³

1 Galaxia por (10⁷ años luz)³

1 “Universo” por (10¹⁰ años luz)³

El cuadro expresa la densidad de materia del universo de varias maneras diferentes que muestran el alejamiento que cabría esperar entre las galaxias y lo difícil que será que podamos, algún día, conocer a seres de otras galaxias cada vez más lejos de nosotros. Sin embargo, en nuestra Vía Láctea existen miles de millones de mundos y, siendo así (que lo es), no podemos perder la esperanza de que algún día… podamos ir a otros mundos habitados, o, recibir, una inesperada visita.

De todo lo que aquí decimos, es preciso puntualizar que, es sobre lo que creemos que es. Hay que tener en cuenta que lo que hoy es… ¡Mañana no será! Que las preguntas siguen siendo más que las respuestas, que no sabemos si existen otros universos, que la vida sólo la hemos podido ver en nuestro mundo, la Tierra, y, aunque sospechamos que existe en miles de mundos… ¡Habrá que demostrarlo! Y, así podríamos seguir advirtiendo sobre las precauciones que debemos tener al “creer” a pie juntillas todo lo que nos cuentan.

Emilio Silvera Vázquez

[?]

En la tumba de David Hilbert (1862-1943), en el cementerio de Gotinga (Alemania), dice:

“Debemos saber. Sabremos”.

Estoy totalmente de acuerdo con ello. El ser humano está dotado de un resorte interior, algo en su mente que llamamos curiosidad y que nos empuja (sin que en muchas ocasiones pensemos en el enorme esfuerzo y en el alto precio que pagamos) a buscar respuestas, a querer saber el por qué de las cosas, a saber por qué la naturaleza se comporta de una u otra manera y, sobre todo, siempre nos llamó la atención aquellos problemas que nos llevan a buscar nuestro origen en el origen mismo del universo y, como nuestra ambición de saber no tiene límites, antes de saber de dónde venimos, ya nos estamos preguntando hacia dónde vamos. Nuestra osadía no tiene barreras y, desde luego, nuestro pensamiento tampoco las tiene, gracias a lo cual, estamos en un estadio de conocimiento que a principios del siglo XXI, se podría calificar de bastante aceptable para dar el salto hacia objetivos más valiosos.

Fusión de dos estrellas de neutrones

Se fotografía el Horizonte de sucesos de un Agujero Negro

Un trabajador mide los anillos de piedra de la cueva de Bruniquel (Francia), que podrían haber sido obra de neandertales.

 

Enrollada en una bola de colores, esta avispa dorada o avispa cuco parece serena en esta imagen del fotógrafo Thorben Danke. Pero no te dejes engañar por su tranquila pose: igual que el pájaro con el que comparte el nombre, la avispa cuco pone sus huevos en los nidos de otros insectos. Cuando eclosionan, las larvas se alimentan de los bebés del constructor del nido o los matan de hambre devorando la comida almacenada.

 

La ceniza que emerge de los volcanes está compuesta por fragmentos de roca y vidrio. En algunos lugares de La Palma, la ceniza se ha acumulado tanto que ha sepultado árboles y casas, de las que sólo quedan chimeneas asomando por el manto volcánico.

 

Una pequeña semilla de arándano parece cubierta de escamas si se ve ampliada 300 veces. Cambios estacionales que traen nuevas plagas, climas extremos y una reducción de los polinizadores están afectando a los arándanos en todo el mundo.

 

Si ampliamos 700 veces la flor de girasol podemos ver como la recubre el polen. Los investigadores están interesados en explorar las virtudes del girasol y se acaba de crear un equipo internacional para estudiar el código genético de la planta. Descubrieron que el genoma del girasol es un 20 por ciento más largo que el genoma humano, con cerca del doble de genes. Esto permite una gran diversidad de combinaciones genéticas, que han desembocado en 70 especies de girasoles.

 

 

El cráneo de un falso gato de dientes de sable, un tipo extinto de carnívoro parecido a los felinos, es acunado por la conservadora jefe Xènia Aymerich, del Instituto Catalán de Paleontología Miquel Crusafont. El ejemplar es uno de los más de 70 000 fósiles encontrados en el Abocador de Can Mata, un vertedero cercano a Barcelona que se ha convertido en el paraíso de los paleontólogos.

 

Bajo la imagen nos decían;

“Tras un viaje de 8.000 kilómetros en barco desde Estados Unidos hasta la Guayana Francesa, el telescopio espacial James Webb se instala en su sala blanca temporal antes del lanzamiento. El elaborado telescopio espacial de infrarrojos proporcionará vistas asombrosas de los primeros días del universo, si se lanza con seguridad a finales de este mes y se desarrolla sin problemas. Si surge un problema, no hay forma de repararlo: El telescopio estará estacionado a aproximadamente un millón de kilómetros de la Tierra.”

Formar una sociedad civil con robots

Ilustración de un robot y un humano. (foto: XLSemanal)

Las relaciones humano-robot están entrando en la etapa de la “primera cita”. Ya estamos viendo personas en Japón que prefieren novias avatar a las reales. Hoy vivimos en un mundo donde mucha gente está sola y necesita de cuidados especiales. En el futuro eso no cambiará. Entre los avances de la inteligencia artificial y la robótica, la creación de asistentes personales inteligentes sería uno de los objetivos principales para los robots del futuro. Una de las empresas que empezará a trabajar en robots de asistencia personal es —sorpresivamente—Toyota, quien ya ha anunciado sus planes de construir robots enfocados en ayudar a las personas en el hogar.

Es mucho lo que hemos avanzado en los últimos ciento cincuenta años.  El adelanto en todos los campos del saber es enorme. Las matemáticas, la física, la astronomía, la química, la biología genética, y otras muchas disciplinas científicas que, en el último siglo, han dado un cambio radical a nuestras vidas.

El crecimiento es exponencial; cuanto más sabemos más rápidamente avanzamos. Compramos ordenadores, teléfonos móviles, telescopios y microscopios electrónicos y cualesquiera otros ingenios e instrumentos que, a los pocos meses, se han quedado anticuados, otros nuevos ingenios mucho más avanzados y más pequeños y con muchas más prestaciones vienen a destituirlos.

¿Hasta dónde podremos llegar? La NASA desarrolla un plan para futuras misiones (incluso terra-formar otros mundos), con astronautas Robots de última generación. Prepararán otros planetas para nuestra posterior llegada sin peligro alguno.

Con el tiempo suficiente por delante… no tenemos límite. Todo lo que la mente humana pueda idear… podrá hacerlo realidad. A excepción, claro está, de las imposibilidades físicas que, en este momento, no tenemos la capacidad intelectual para enumerar. La verdad es que nuestra especie es inmortal. Sí, lo sé, a nivel individual morimos pero…, debemos tener un horizonte más amplio y evaluar una realidad más global y, sobre todo, a más largo plazo. Todos dejamos aquí nuestro granito de arena, lo que conseguimos no se pierde y nuestras antorchas son tomadas por aquellos que nos siguen para continuar el trabajo emprendido, ampliar los conocimientos, perfeccionar nuestros logros y pasar a la fase siguiente.

Este es un punto de vista que nos hace inmortales e invencibles, nada podrá parar el avance de nuestra especie, a excepción de nuestra especie misma.

Ninguna duda podemos albergar sobre el hecho irrefutable de que venimos de las estrellas* y de que nuestro destino, también está en las estrellas**.

La humanidad necesita más energía para continuar avanzando. Los recursos naturales fósiles, como el petróleo, el gas o el carbón, son cada vez más escasos y difíciles de conseguir. Se ha llegado a un punto en el que se deben conseguir otras energías.

Dentro de unos treinta años estaremos en el camino correcto. La energía de fusión sería una realidad que estará en plena expansión de un comenzar floreciente. Sin residuos nocivos peligrosos como las radiaciones de la fisión nuclear, la fusión nos dará energía limpia y barata en base a una materia prima muy abundante en el planeta Tierra.

Nuestro Sol fusiona hidrogeno en helio a razón de 4.654.000 toneladas por segundo. De esta enorme cantidad de hidrógeno, 4.650.000 toneladas se convierten en helio. Las 4.000 toneladas restantes son lanzadas al espacio en forma de luz y calor, energía termonuclear de la que, una parte, llega al planeta Tierra y hace posible la vida.

Resulta pues que el combustible nuclear de las estrellas es el hidrógeno que mediante su fusión hace posible que genere tal enormidad de energía.  Así lleva el Sol unos 4.500 millones de años y se espera que al menos durante un período similar nos esté regalando su luz y su calor.

Pero ¿tenemos hidrógeno en el planeta Tierra para tal empresa de fusión nuclear?

La verdad es que sí. La fuente de suministro de hidrógeno con la que podemos contar es prácticamente inagotable…

¡El agua de los mares y de los océanos!

Todos sabemos que el hidrógeno es el elemento más ligero y abundante del universo. Está presente en el agua y en todos los compuestos orgánicos.  Químicamente, el hidrógeno reacciona con la mayoría de los elementos.  Fue descubierto por Henry Cavendisch en 1.776. El hidrógeno se utiliza en muchos procesos industriales, como la reducción de óxidos minerales, el refinado del petróleo, la producción de hidrocarburos a partir de carbón y la hidrogenación de los aceites vegetales y, actualmente, es un candidato muy firme para su uso potencial en la economía de los combustibles de hidrógeno en la que se usan fuentes primarias distintas a las energías derivadas de combustibles fósiles (por ejemplo, energía nuclear, solar o geotérmica) para producir electricidad, que se emplea en la electrólisis del agua. El hidrógeno formado se almacena como hidrógeno líquido o como hidruros de metal.

Bueno, tantas explicaciones sólo tienen como objeto hacer notar la enorme importancia del hidrógeno. Es la materia prima del universo, sin él no habría estrellas, no existiría el agua y, lógicamente, tampoco nosotros podríamos estar aquí sin ese preciado elemento.

Cuando dos moléculas de hidrógeno se junta con una de oxígeno (H₂O), tenemos el preciado líquido que llamamos agua y sin el cual la vida no sería posible.

Así las cosas, parece lógico pensar que conforme a todo lo antes dicho, los seres humanos deberán fijarse en los procesos naturales (en este caso el Sol y su producción de energía) y, teniendo como tiene a su disposición la materia prima (el hidrógeno de los océanos), procurar investigar y construir las máquinas que sean necesarias para conseguir la fusión, la energía del Sol.

En la Tierra, necesitamos temperaturas superiores a los 100 millones de grados Celsius y una intensa presión para conseguir que el deuterio y el tritio se fusionen, así como un confinamiento suficiente para retener el plasma y mantener una reacción de fusión durante un lapso lo suficientemente prolongado como para que se produzca la fusión

Esa empresa está ya en marcha y, como he dicho al principio de este comentario, posiblemente en unos treinta años sería una realidad que nos dará nuevas perspectivas para continuar el imparable avance en el que estamos inmersos.

Pero no me gustaría cerrar este comentario sobre la fusión sin contestar a una importante pregunta…

¿Y por qué la fusión?

Porque tiene una serie de ventajas muy significativas en seguridad, funcionamiento, medio ambiente, facilidad en conseguir su materia prima, ausencia de residuos peligrosos, posibilidad de reciclar los escasos residuos que genere, etc.

Esquema de un reactor nuclear de fusión tipo tokamak, como ITER

• Los recursos combustibles básicos (deuterio y litio) para la fusión son abundantes y fáciles de obtener.
• Los residuos son de helio, no radiactivos.
• El combustible intermedio, tritio, se produce del litio.
• Las centrales eléctricas de fusión no estarán expuestas a peligrosos accidentes como las centrales nucleares de fisión.
• Con una elección adecuada de los materiales para el propio dispositivo de fusión, sus residuos no serán ninguna carga para las generaciones futuras.
• La fuente de energía de fusión es sostenible, inagotable e independiente de las condiciones climáticas.

Para producir la energía de fusión sólo tenemos que copiar lo que hace el Sol. Tenemos que hacer chocar átomos ligeros de hidrógeno para que se fusionen entre sí a una temperatura de 15 millones de grados Celsius, lo que, en condiciones de altas presiones (como ocurre en el núcleo del Sol) produce enormes energías según la formula E = mc² que nos legó Einstein demostrando la igualdad de la masa y la energía.

Ese estado de la materia que se consigue a tan altas temperaturas, es el plasma, y sólo en ese estado se puede conseguir la fusión.

Aunque en Europa la aventura ya ha comenzado, y para ello se han unido los esfuerzos económicos de varias naciones, la empresa de dominar la fusión no es nada fácil, pero…, démosle…

Siempre será la Naturaleza la que nops indique el camino a seguir. En las estrellas se “fabrican” los elementos mediante la fusión nuclear, los elementos sencillos se han cada vez más complejos a medida que avanza el proceso y, finalmente, son las explosiones supernovas las que nos traen los elementos más complejos como el Uranio, el nº 92 de la Tabla Periódica.

¡TIEMPO!

Sí, es el tiempo el factor que juega a nuestro favor para conseguir nuestros logros más difíciles, para poder responder preguntas de las que hoy no tenemos respuesta, y es precisamente la sabiduría que adquirimos con el paso del tiempo la que nos posibilita para hacer nuevas preguntas, más profundas que las anteriores y que antes, por ignorancia, no podríamos hacer.  Cada nuevo conocimiento nos abre una puerta que nos invita a entrar en una nueva región donde encontramos otras puertas cerradas que tendremos que abrir para continuar nuestro camino. Sin embargo, hasta ahora, con el “tiempo” suficiente para ello, hemos podido franquearlas hasta llegar al momento presente en el que estamos ante puertas cerradas con letreros en los que se puede leer: fusión, teoría M, viajes espaciales tripulados, nuevas formas de materia, el gravitón, la partícula de Higgs, las ondas de energía de los agujeros negros, hiperespacio, otros universos, materia oscura, y otras dimensiones.

       Siempre estaremos delante de puertas cerradas. La abrí llenó de inquietud ¿Qué habría dentro? Y, lo que encontré fue un gran salón lleno de puestas cerras que, encima de sus dinteles exhibían letreros con las leyendas siguientes:

137

Gravedad cuántica

Teoría de Cuerdas

Teoría del Todo

Universos paralelos

Hiperespacio

Agujeros de Gusano

Viajes en el Tiempo

Todas esas puertas y muchas más nos quedan por abrir. Además, tenemos ante nuestras narices puertas cerradas que llevan puesto el nombre de: genética, nanotecnología, nuevos fármacos, alargamiento de la vida media, y  muchas más en otras ramas de la ciencia y del saber humano.

Aunque es mucho lo que se ha especulado sobre el tema, en realidad, el tiempo sólo transcurre (que sepamos) en una dirección, hacia delante. Nunca ha ocurrido que unos hechos, que unos sucesos, se pudieran borrar, ya que para ello habría que volver en el tiempo anterior al suceso para evitar que sucedieran. Está claro que en nuestro universo, el tiempo sólo transcurre hacia lo que llamamos futuro.

Siempre encontramos las huellas del paso del tiempo, aparecen sutiles efectos que delata el sentido del paso del tiempo, aunque es algo que no se puede ver ni tocar, su paso se deja sentir, lo nuevo lo va convirtiendo en viejo, con su transcurrir, las cosas cambian. La misma Tierra, debido a las fuerzas de marea, con el paso del tiempo va disminuyendo muy lentamente su rotación alrededor de su eje (el día se alarga) y la distancia media entre la Tierra y la Luna crece. El movimiento de un péndulo, con el tiempo disminuye lentamente en su amplitud por las fuerzas de rozamiento. Siempre está presente ese fino efecto delator del sentido del paso del tiempo que va creando entropía destructora de los sistemas que ven desaparecer su energía y cómo el caos lo invade todo.

Nos podríamos hacer tantas preguntas sobre las múltiples vertientes en que se ramifica el tiempo que, seguramente, este libro sería insuficiente para poder contestarlas todas (de muchas no sabríamos la respuesta).

                 El Tiempo pasa, o, ¿En realidad pasamos nosotros?

• ¿Por qué consideramos que el tiempo rige nuestras vidas?
• ¿Cómo explicarías “qué es el tiempo”?
• ¿Por qué unas veces te parece que el tiempo “pasa rápido” y otras veces “muy lento”?
• ¿Crees que el tiempo estaba antes del Big Bang? ¿Por qué?
• ¿En algún momento se acabará el tiempo?
• ¿Cómo el ser humano “fue consciente” de la existencia del tiempo?
• ¿Qué cosa es el tiempo?
• ¿Por qué no lo vemos ni tocamos pero notamos sus efectos?
• ¿Por qué la velocidad relativista puede frenar el transcurrir del tiempo?

En realidad, si nos detenemos a pensar detenidamente y en profundidad en el entorno en que nos encontramos, una colonia de seres insignificantes, pobladores de un insignificante planeta, de un sistema solar dependiente de una estrella mediana, amarilla, del tipo G-2, nada especial y situada en un extremo de un brazo espiral, en la periferia (los suburbios del Sistema Solar) de una de entre miles de millones de galaxias… si pensamos en esa inmensidad, entonces caeremos en la cuenta de que no somos tan importantes, y el tiempo que se nos permite estar aquí es un auténtico regalo. Ese tiempo, corto espacio de tiempo en relación al tiempo cosmológico, es por cierto un espacio suficiente para nacer, crecer, aprender, dejar huella de nuestro paso por este mundo a través de nuestros hijos y a veces (si somos elegidos) por nuestro trabajo, tendremos la oportunidad (casi siempre breve) de ser felices y muchas oportunidades para el sacrificio y el sufrimiento, y así irán pasando nuestras vidas para dejar paso a otras que, al igual que nosotros, continuaran el camino iniciado en aquellas cuevas remotas del pasado, cuando huyendo del frío y de los animales salvajes, nos refugiábamos en las montañas buscando cobijo y calor.

* El material de que estamos hechos se formó hace miles de millones de años en estrellas lejanas que explotaron en supernovas y dejaron el espacio regado de la materia que somos.

** El final del Sol, dentro de 4.000 millones de años, nos obligará a que antes tengamos que emigrar a otros mundos lejanos.

Y, de todas las maneras, habrá que prestar atención a las palabras de aquel pensador:

“Que no está muerto lo que duerme eternamente, y, con el paso de los Eones, hasta la misma muerte tendrá que morir”.

Emilio Silvera Vázquez

[?]

 

Viajar – África

Danakil, el «valle extraterrestre» de la Tierra

Este desierto de África es conocido como el «lugar más cruel de la Tierra» por su terreno y altas temperaturas.

Dormir en el lugar más inhóspito del mundo

Si hay un lugar en la Tierra que se asemeje a la vida extraterrestre ese es sin duda el desierto de Danakil. Esta enorme extensión de tierra situada en el Cuerno de África, -en la depresión de Afar-, es conocido por su calor extremo con temperaturas que superan los 40 grados centígrados durante el día y donde formaciones de sulfuro, sal y azufre brotan de la tierra otorgando al terreno un color amarillento más propio de otro planeta.

 

Etiopía Depresión del Danakil

La región, situada a unos 60 metros por debajo del nivel del mar, es conocida además por la presencia de volcanes como el Erta Ale o el Dabbahu. El primero es todo un espectáculo al que los habitantes locales no se acercan por la creencia de que en ese lugar habitan espíritus malignos que se pasean en caballo.Lo cierto es que su cima está bañada por un lago de lava, una de las más duraderas del planeta, que ocasionalmente se desborda hacia la falda meridional. El Dabbahu, por su parte, ha entrado una única vez en erupción en 2005 pero al hacerlo creó una gran grieta en el suelo, conocida como la «fisura Dabbahu».

 

              Manantiales de azufre y sal- Achilli Family | Journeys / Flickr

La depresion del Danakil, entre lagos de lava y de Azufre

Pero si algo caracteriza el paisaje del desierto de Danakil es el volcán Dallol, un cráter situado a 45 metros por debajo del nivel del mar y cuyas corrientes ascendentes crean asombrosos manantiales de azufre y sal.

 

Achilli Family | Journeys /Flickr

Los intrépidos turistas que se atreven a entrar en esta inhóspita zona por sus temperaturas -este es el lugar que tiene el récord de media más alta en un lugar habitado en la Tierra- así como peligrosa por la situación política en Etiopía, descubrirán un impresionante paisaje donde la arena del desierto es sustituida por las fuentes de azufre y minerales que otorgan tonos amarillos, verdes o blanco al terreno.

 

Arena y sal en el desierto de Danakil- Kakna’s world / Flickr

En esta amplia zona de Etiopía conocida como el infierno en la tierra y a la que National Geographic nombró el «lugar más cruel» la vida se antoja muy complicada sin embargo es la patria del pueblo nómada afar conocidos por su capacidad para soportar el intenso calor y los vientos abrasadores y dedicados al comercio de la sal como forma de vida.

Cabe recordar que fue en estas mismas tierras fue descubierto en 1974, «Lucy», el famoso fósil de mujer adulta, fue descubierto en la región de Afar, con una aproximación de edad de 3,2 millones de años.

Sí, visitar otros mundos sin salir de este, es posible.

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HIPARCO DE NICEA (190 – 120 a.C.)

El griego Hiparco de Nicea (ca. 190- 120 a.C.) es considerado el mayor astrónomo de la Antigüedad. Entre muchos otros logros, se le atribuye el descubrimiento de la precesión de los equinoccios, la distinción entre año sidéreo y año trópico, y una medida precisa de la distancia Tierra-Luna

Astrónomo, matemático y geógrafo nacido en Grecia. Llevó a cabo sus observaciones en Rodas, donde construyó un observatorio astronómico en Alejandría (Egipto). Ninguno de sus estudios ha llegado hasta nuestros días, pero tenemos noticia de ellos gracias a los escritos de Estrabón (Geógrafo e historiador griego, 64 a.C.–22 d.C.?) y de Claudio Ptolomeo.

En 134 a.C. observó una nueva estrella en la constelación de Escorpión; alentado por el descubrimiento, el cual, no fue superado en precisión hasta el siglo XVI; elaboró un catálogo en torno a 850 estrellas, clasificadas según su luminosidad aparente, que distingue seis magnitudes, está en la base de la actual clasificación fotométrica de las estrellas.

Pero vayamos directamente al objeto del comentario de hoy que, no es otro que, dejar claro que no siempre se le concede el mérito de alguna idea, al primero que la pudo engendrar. Así ha sido a lo largo de la historia y así seguirá siendo (cada vez menos).

Aristarco entendía que la Luna no proyectaba luz, sino que brillaba por reflejo de la luz del Sol, por lo que afirmaba que si se medía el ángulo entre el Sol y la Luna cuando estaba semi-iluminada (ángulo sugerido por la propia iluminación), se podían calcular sus distancias.

Aristarco de Samos fue el primero que propuso el heliocentrismo. Y también el primero que calculó la distancia a la que se encuentra el Sol y la Luna. Su método se siguió usando prácticamente hasta el siglo XVIII

Alguna vez hemos comentado aquí que, la Revolución copernicana debe algún mérito a Aristarco de Samos que en el s III a. de C., ya había propuesto lo mismo. Incluso a los mayas, en este mismo sentido, se le debe algún agradecimiento, toda vez que, en el año 1000 d. C. también habían propuesto un sistema solar heliocéntrico. Todo esta realidad no viene a quitarle a Copérnico ningún mérito, ya que fue él el que tuvo que reparar las resquebrajadas atemáticas del sistema de Tolomeo. Doscientos años antes de Pitágoras, ciertos filósofos del norte de la india habían llegado a comprender que la gravitación hace que el Sistema solar se mantenga y que, por consiguiente, el Sol, por ser el objeto de mayor masa, tenía que estar en el centro del Sistema.

En el siglo II d.C., Claudio Tolomeo planteó un modelo del Universo con la Tierra en el centro. En el modelo, la Tierra permanece estacionaria mientras los planetas, la Luna y el Sol describen complicadas órbitas alrededor de ella.

Aparentemente, a Tolomeo le preocupaba que el modelo funcionara desde el punto de vista matemático, y no tanto que describiera con precisión el movimiento planetario. Aunque posteriormente se demostró su incorrección, el modelo de Tolomeo se aceptó durante varios siglos.

La primera y más famosa obra de Tolomeo, escrita originariamente en griego, se tradujo al árabe como al–Majisti (Obra magna). En Europa, las traducciones latinas medievales reprodujeron el título como Almagesti, y desde entonces se le conoce simplemente como Almagesto. En esta obra, Tolomeo planteó una teoría geométrica para explicar matemáticamente los movimientos y posiciones aparentes de los planetas, el Sol y la Luna contra un fondo de estrellas inmóviles. Esta obra no incluía ninguna descripción física de los objetos del espacio.

Su teoría resulta confusa y, por muchas consultas que de ella queramos hacer, no pueden ser solucionadas las incongruencias que en el modelo están presentes. Este efecto de la teoría de Tolomeo recibe el nombre del problema del ecuante y, según parece, tampoco los griegos pudieron encontrar la solución. El problema del ecuante, sin embargo, no pudo engañar a los árabes y, durante el final de la Edad Media, varios astrónomos islámicos idearon unos teoremas que corregían los fallos de Tolomeo.

Copérnico abordó el mismo problema del ecuante. Faltaba un siglo para que naciera Isaac Newton, por lo que Copérnico al igual que le había sucedido antes a Tolomeo y a los árabes, no podía recurrir a la gravitación para conseguir entender el problema. Por lo tanto no pasó de forma inmediata de un sistema solar geocéntrico a un sistema heliocéntrico. Lo que hizo fue mejorar primero el sistema de Tolomeo, situando aquella visión de los cielos desde la Tierra sobre una base matemática más sólida. Fue después de conseguir esto cuando Copérnico transportó todo el sistema del Modelo centrado en la Tierra al Modelo centrado en el Sol.

Como hemos dicho, más de un milenio más tarde, en el siglo XVI, la teoría volvería a ser formulada, esta vez por Nicolás Copénico, uno de los más influyentes astrónomos de la historia, con la publicación en 1543 del libro DE Revolutionibus Orbium Coelestium. La diferencia fundamental entre la propuesta de Aristarco en la antigüedad y la teoría de Copérnico es que este último emplea cálculos matemáticos para sustentar su hipótesis. Precisamente a causa de esto, sus ideas marcaron el comienzo de lo que se conoce como la revolución científica. No sólo un cambio importantísimo en la astronomía, sino en las ciencias en general y particularmente en la cosmovisión de la civilización. A partir de la publicación de su libro y la refutación del sistema geocéntrico defendido por la astronomía griega, la civilización rompe con la idealización del saber incuestionable de la antigüedad y se lanza con mayor ímpetu en busca del conocimiento.

No olvidemos que en los tempestuosos tiempos los de la Reforma. En astronomía la Iglesia Católica admitía el sistema geocéntrico de Tolomeo (los planetas y el sol giran alrededor de la tierra) y despreciaba el nuevo sistema heliocéntrico (los planetas y la tierra giran alrededor del sol), paradójicamente difundido por un monje polaco llamado Copérnico; el sistema heliocéntrico tenía más visos de realidad, pero la tradición cuesta desterrarla.

Todo aquello hizo suponer a todos que Copérnico había podido construir este nuevo sistema planetario utilizando las matemáticas de que se disponía en aquel momento y que la revolución copernicana dependía de que se aplicaran de una manera nueva y creativa algunas obras clásicas griegas, tales como los Elementos de Euclides y el Almagesto de Tolomeo. Esta idea comenzó a derrumbarse a finales de la década de 1950, cuando varios expertos, entre ellos Otto Neugebauer, de la Brown Universyte, Edward Kennedy, de la Universidad Americana de Beirut, Noel Swerdlow, de la Universidad de Chicago, y George Saliba, de la Universidad de Columbia, reexaminaron los modelos matemáticos utilizados por Copérnico.

Al mirar los retratos de Nicolás Copérnico vemos a un hombre de mediana edad, bien afeitado, con el pelo oscuro ligeramente ondulado, nariz pronunciada, un poco aguileña, y ojos agudos, con una mirada decidida. A primera vista, no hay mucho que lo distinga en una galería de retratos renacentistas y no parece que estemos delante del autor de la revolucionaria teoría que sacudió los fundamentos de la ciencia. ¿Quién fue el hombre que transformó la idea que la humanidad tenía del universo que la rodeaba?

Descubrieron que, para revolucionar la Astronomía, Copérnico necesitaba dos teoremas que no habían sido desarrollados por las sabios de la antigua Grecia. Neugebauer reflexionó sobre este problema: ¿fue el propio Copérnico quien construyo estos teoremas o los tomó de alguna cultura no griega? Entretanto, Kennedy, que trabajaba en Beirut, describió unos textos de astronomía escritos en árabe y fechados antes del añ0 1350 d. C. Estos documentos contenían una geometría que no resultaba familiar. Durante una visita a Estados Unidos, Kennedy se los mostró a Neugebauer que, de inmediato, se dio cuenta de la importancia que tenían aquellos documentos que eran el fiel reflejo del modelo utilizado por Copérnico para explicar el movimiento de la Luna.

Muchos fueron los sabios árabes, matemáticos y astrónomos que dieron un enorme empuje a los conocimientos científícos de todas estas disciplinas, y, el ser una sociedad encerrada en sí misma, posibilitó que sus logros quedaran más encerrados en su propio mundo. Cuando al fin, se pasó por medio de la conquista de España a otros países de Europa, se comenzó a conocer aquellos grandes logros del pueblo árabe que, como en esta ocasión que aquí contamos, se apropiaron otros para lograr una figura en la Historia que…debería compartir con muchos otros que tuvieron la idea antes que él.

 Aquellos documentos habían sido escritos en Damasco por Ibn al – Shatir, que murió en 1375. Su obra incluía, entre otras cosas, un teorema utilizado por Copérnico que había sido desarrollado originalmente por otro astroónomo islamico, Nasir al – Din al – Tusi, que es el nombre con el que se conoce este teorema actualmente. Al – Din vivió unos 300 años antes que Copérnico.

El par de Tusi, que es el nombre con que se conoce este teorema actualmente, resolvía un problema que en la antigüedad se remontaba a varios siglos atrás y que había atormentado a Tolomeo y al resto de los astrónomos griegos: cómo puede un movimiento cirdcular generar un movimiento lineal. Imaginemos un gran esfera que contiene en su interior otra cuyo tamaño es la mitad de la primera, de tal manera que la esfera menor tenga un solo punto de contacto con la mayor. Si la esfera grande rota con una velocidad determinada y la pequela tiene un movimiento de revolución en sentido contrario cuya velocidad es el doble de la velocidad de la primera, el par de Tusi afirma que el punto de tangencia original oscilará hacia atrás y hacia adelante a lo largo del diámetro de la esfera mayor. Situando adecuadamente las esferas celestes, este teorema explica el modo en que el epiciclo podría moverse uniformemente en torno al ecuante de la esfera deferente. Todo esto podría hacer colocando unas esferas que se desplazaran con un movimiento uniforme en torno a unos ejes que pasaran por sus centros, evitando así las dificultades que plantean las configuraciones de Tolomeo. Una analogía aprioximada sería el pistón de una máquina de vapor, que mueve hacia atrás y hacia adelante cuando la rueda está girando.

Nasir ad din al- Tusi considerado entre los matemáticos árabes como padre de la Trigonometría

Matemático, médico, filósofo, astrónomo, teólogo, físico, químico,…. iraní murió un día como hoy, 26 de Junio, de 1274. Es considerado como uno de los fundadores de la trigonometría y logró publicar un tratado de trigonometría plana y esférica, completa. Su sistema planetario era el más avanzado de la época y con Ptolomeo y Copérnico es uno de los más importantes eruditos de la Astronomía. De muy joven , ya huérfano de padre, se dedicó al estudio del Corán y de distintas ramas de la Ciencia: Matemáicas, Física, química,….. Cuando los ejércitos de Gengis Khan asolaron su país se unió a los ismaelitas, donde alcanzó las más altas cotas de investigación científica y por lo tanto su contribución a la ciencia fue muy importante. En el último año de su vida se fué a Bagdag, donde murió.

Así que, podemos deducir de todo esto que, Copérnico, para poder llevar a cabo su excelente trabajo (nadie le quita el mérito que tiene lo que hizo) utilizó las matemáticas de aquellos dos árabes sabios y, lo único que le reprochamos es que no los mencionara, ya que sin ellos, su modelo geocéntríco nunca podría haber visto la Luz.

                 Nos ha costado conocer el verdadero Universo pero, lo vamos consiguiendo.

Copérnico, al Igual que Einstein con Riemann, conformó su modelo gracias a trabajos que otros hicieron mucho antes y que posibilitaron que pudieran completar los suyos. Esto en ciencia, es bastante corriente y, todos los nuevos inventos o teorías están apoyados en ideas anteriores que son depuradas o bien, son colocadas tal cual, en los lugares adecuados.

Desde un punto de vista científico, no es importante que Copérnico fuera un plagiario o no lo fuera. Las pruebas son circunstanciales y, ciertamente, pudo haber inventado los teoremas por sí mismo. Sin embargo, no hay duda de que los astrónomos árabes le ganaron por la mano. Además, la costumbre de aquellos tiempos era que, en las obras originales, los autores dejaran señales aleatorias dentro de sus obras y que nada tenían que ver con lo que allí se trataba y, para desgracia de Copérnico, en la suya iban aquellas señales que, como una trampa le tendieron los sabios árabes. Eso delataba su había bebido de aquellas fuentes.

La astronomía griega se transmitió hacia el Este a los sirios, indios y árabes después de la caída del Imperio Romano. Los astrónomos árabes recopilaron nuevos catálogos de estrellas en los siglos IX y X y desarrollaron tablas del movimiento planetario.

El astrónomo árabe Azarquiel, máxima figura de la escuela astronómica de Toledo del siglo XI, fue el responsable de las Tablas toledanas, que influyeron notablemente en Europa.

Toledo es conocida como «La ciudad Imperial» por haber sido la sede principal de la corte de Carlos I y también como «la ciudad de las tres culturas», por haber estado poblada durante siglos por cristianos, judíos y musulmanes.

En 1085, año de la conquista de la ciudad de Toledo por el rey Alfonso VI, se inició un movimiento de traducción del árabe al latín, que despertó el interés por la astronomía (entre otras ciencias) en toda Europa. En la Escuela de traductores de Toledo se tradujeron las Tablas toledanas y el Almagesto de Tolomeo y, en 1272, se elaboraron las Tablas alfonsíes bajo el patrocinio de Alfonso X el Sabio; estas tablas sustituyeron a las de Azarquiel en los centros científicos europeos.

Junto a la obra histórica y jurídica, Alfonso X fomentó la traducción de libros astronómicos y astrológicos, en especial de procedencia árabe y judía, traducidos por lo general al latín y de esta lengua al castellano. Entre éstos pueden citarse los Libros del saber de astronomía. La crítica ha aceptado que su labor se redujo, en la mayoría de las ocasiones, a la de organizador, director e inspirador del trabajo.

Las árabes salvaron a la Astronomía en la Edad Media y tradujeron la Obra griega

Los trabajos de investigación y traducción de esta admirable escuela permitieron que obras fundamentales de la antigua cultura griega fueran rescatadas del olvido y transmitidas a la Europa medieval a través de España. A partir de estas versiones, y gracias a las mismas, España transmitió a Europa todos aquellos saberes que cubrían campos como la geografía, la astronomía, la cartografía, la filosofía, la teología, la medicina, la aritmética, la astrología o la botánica, entre otros. Esta escuela fue el origen y la base del renacer científico y filosófico de las famosas escuelas de Chartres y, más tarde, de la Sorbona.

Durante este periodo en Europa dominaron las teorías geo-centristas promulgadas por Ptolomeo y no se presentó ningún desarrollo importante de la astronomía. Solamente Johannes Müller (llamado Regio-montanus) comenzó a realizar y reunir nuevas mediciones y observaciones.

En el siglo XV comenzaron a surgir dudas sobre la teoría de Tolomeo: el filósofo y matemático alemán Nicolás de Cusa y el artista y científico italiano Leonardo da Vinci cuestionaron los supuestos básicos de la posición central y la inmovilidad de la Tierra. Había empezado el Renacimiento.

Sí, como otras veces hemos comentado, la ciencia occidental es un logro admirable, hemos sabido levantar un edificio científico de gran proporciones equivalente al que construyeron Galileo, Newton, Leibniz, Lavoisier, Dalton, Faraday, Planck, Rutherford, Einstein, Heisenberg, Pauli, Gell-Mann y tantos otros pero, todos esos logros, ¿hubieran sido posible sin las semillas sembradas por otras culturas del pasado?

    ¿Cómo podían comprender el mundo sin tener los datos que ahora tenemos, ¿acaso la intuición?

La respuesta tiene poco que pensar: ¡NO! Nunca habríamos logrado tanto sin aquellos filósofos naturalezas y pensadores del pasado, muchos son las culturas que nos dejaron su saber para que, más tarde nosotros pudiéramos desarrollarlas hasta límites que, verdaderamente son dignos de admiración.

Pero no olvidemos a los primeros, a los antiguos, a los libre pensadores que con sólo sus mentes, podían llegar tan lejos…, tan lejos que vino hasta nosotros sus complejos y maravillosos pensamientos. ¡Recordémoslos!

Emilio Silvera Vázquez

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 Ahora creemos saber de qué está hecha la materia y, aunque sabemos que los átomos están constituidos de otros objetos más pequeños aún, decimos que está formada por ellos que se juntan para formar moléculas, células y cuerpos que pueden encontrarse en distintos estados según el medio y, los tres estados más corrientes: Líquido, sólido y gaseoso no es el más abundante en el Universo, la materia que está presente en mayor grado es en estado de Plasma, el que conforma las estrellas.

El estado de la materia más abumndante en el Universo, es el plsma de las estrellas

En primaria, nos decían que la materia estaba en tres estados (sólido, líquido y gaseoso), Se profundizaba poco más y, el desconocimiento de la materia era grande. La materia de los cientos de miles de millones de estrellas del Universo  están en estado de plasma.

Nobel de Física para los descubridores de los secretos de la materia exótica.

         Hasta podría ser verdad la existencia de materia invisible

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.

Maravillas como el proceso triple Alfa nos hace pensar que la materia está viva. La radiación ha sido muy bien estudiada y hoy se conocen sus secretos. Sin embargo,  son muchas las cosas que desconocemos y, nuestra curiosidad nos empuja continuamente a buscar esas respuestas.

 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.

Un experimento único permite seguir en tiempo real cómo se reorganiza un electrón durante una reacción química, abriendo una nueva vía para observar la materia a escala subatómica.

Lo cierto es que, el electrón, es una maravilla en sí mismo.  El Universo no sería como lo conocemos si el electrón (esa cosita “insignificante”), fuese distinto a como es, bastaría un cambio infinitesimal para que, por ejemplo, nosotros no pudiéramos estar aquí ahora.

(“Aunque no se trata propiamente de la imagen real de un electrón, un equipo de siete científicos suecos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Lund consiguieron captar en vídeo por primera vez el movimiento o la distribución energética de un electrón sobre una onda de luz, tras ser desprendido previamente del átomo correspondiente.

El “universo” de lo infinitesimal es mágico, en el podemos ver lo inimaginable

Previamente dos físicos de la Universidad Brown habían mostrado películas de electrones que se movían a través de helio líquido en el International Symposium on Quantum Fluids and Solids del 2006. Dichas imágenes, que mostraban puntos de luz que bajaban por la pantalla fueron publicadas en línea el 31 de mayo de 2007, en el Journal of Low Temperature Physics.

En el experimento que ahora nos ocupa y dada la altísima velocidad de los electrones el equipo de investigadores ha tenido que usar una nueva tecnología que genera pulsos cortos de láser de luz intensa (“Attoseconds Pulses”), habida cuenta que un attosegundo equivalente a la trillonésima parte de un segundo”.)

La infinitesimal pequeñez de las neuronas y su importancia

¡No por pequeño, se es insignificante! Recordémoslo, todo lo grande está hecho de cosas pequeñas. Las inmensas galaxias son el conjunto de muchos pequeños átomos unidos para formar moléculas que a su vez se juntan y forman cuerpos. Los océanos de la Tierra, las montañas de Marte, los lagos de metano de Titán, los hielos de Europa… ¡Todo está hecho de materia bariónica! Es decir, son pequeños Quarks y Leptones que conforman los átomos de lo que todo está hecho en nuestro Universo. Bueno, al menos todo lo que podemos ver.

Un “simple” átomo está conformado de una manera muy compleja. Por ejemplo, un protón está hecho de tres quarks: 2 up y 1 down. Mientras tanto, un neutrón está constituido de 2 quarks down y 1 quark up. Los protones y neutrones son hadrones de la rama barión, es decir, que emiten radiación. También son fermiones y, debido a su función en el átomo, se les suele llamar nucleones. Dichos quarks existen confinados dentro de los protones y neutrones inmersos en una especie de pegamento gelatinoso formado por unas partículas de la familia de los Bosones que se llaman Gluones y son los transmisores de la Fuerza nuclear fuerte. Es decir, si los quarks se quieren separar son atrapados por esa fuerza que los retiene allí confinados.

Estudiar el “universo” de las partículas subatómicas es fascinante y se pueden llegar a entender las maravillas que nos muestra la mecánica cuántica, ese extraño mundo que nada tiene que ver con el nuestro cotidiano situado en el macromundo. En realidad, existen partículas que no tienen en absoluto asociada en ellas ninguna masa (es decir, ninguna masa en reposo).  Por ejemplo, las ondas de luz y otras formas de radiación electromagnéticas se comportan como partículas (Einstein en su efecto fotoeléctrico y De Broglie en la difracción de electrones.)

Imagen ilustrativa de la dualidad onda-partícula, en el cual se puede ver cómo un mismo fenómeno puede tener dos percepciones distintas. Esta manifestación en forma de partículas de lo que, de ordinario, concebimos como una onda se denomina fotón, de la palabra griega que significa “luz”. Recientemente he podido leer que unos científicos han logrado (de alguna manera) “congelar” la luz y hacerla sólida. Cuando recabe más información os lo contaré con todo detalle. El fotón, el cuanto de luz, es en sí mismo una maravilla.

El fotón tiene una masa de 1, una carga eléctrica de 0, pero posee un espín de 1, por lo que es un bosón. ¿Cómo se puede definir lo que es el espín? Los fotones toman parte en las reacciones nucleares, pero el espín total de las partículas implicadas antes y después de la reacción deben permanecer inmutadas (conservación del espín).  La única forma que esto suceda en las reacciones nucleares que implican a los fotones radica en suponer que el fotón tiene un espín de 1. El fotón no se considera un leptón, puesto que este termino se reserva para la familia formada por el electrón, el muón y la partícula Tau con sus correspondientes neutrinos: V_e, V_u y V_T.

Existen razones teóricas para suponer que, cuando las masas se aceleran (como cuando se mueven en órbitas elípticas en torno a otra masa o llevan a cabo un colapso gravitacional), emiten energía en forma de ondas gravitacionales.  Esas ondas pueden así mismo poseer aspecto de partícula, por lo que toda partícula gravitacional recibe el nombre de gravitón.

La fuerza gravitatoria es mucho, mucho más débil que la fuerza electromagnética.  Un protón y un electrón se atraen gravitacionalmente con sólo 1/10³⁹ de la fuerza en que se atraen electromagnéticamente. El gravitón (aún sin descubrir) debe poseer, correspondientemente, menos energía que el fotón y, por tanto, ha de ser inimaginablemente difícil de detectar.

El gravitón parece estar riéndose de todos y no se deja ver. El gravitón es la partícula elemental responsable de la fuerza de la gravedad. Todavía no ha sido descubierto experimentalmente. Teóricamente debería tener masa en reposo nula. ¿Qué límites para la masa del gravitón ofrece el fondo cósmico de microondas? El gravitón es la partícula elemental responsable de la “versión” cuántica de gravedad. No ha sido descubierto aún, aunque pocos dudan de su existencia. ¿Qué propiedades tiene? Debe ser un bosón de espín 2 y como la gravedad parece ser una fuerza de largo alcance, debe tener masa en reposo muy pequeña (billones de veces más pequeña que la del electrón), posiblemente es exactamente cero (igual que parecer ser la del fotón).

De todos modos, el físico norteamericano Joseph Weber emprendió en 1.957 la formidable tarea de detectar el gravitón.  Llegó a emplear un par de cilindros de aluminio de 153 cm., de longitud y 66 de anchura, suspendidos de un cable en una cámara de vacío.  Los gravitones (que serían detectados en forma de ondas), desplazarían levemente esos cilindros, y se empleó un sistema para detectar el desplazamiento que llegare a captar la cienmillonésima parte de un centímetro.

 

                         Joseph Weber

Para detectar ondas gravitacionales necesitamos instrumentos extremadamente precisos que puedan medir distancias en escalas diminutas. Una onda gravitacional afecta longitudes en escalas de una millonésima de billonésima de metro, así que ¡necesitamos un instrumento que sea lo suficientemente sensible para “ver” a esas escalas!

El interferómetro funciona enviando un haz de luz que se separa en dos haces; éstos se envían en direcciones diferentes a unos espejos donde se reflejan de regreso, entonces los haces al combinarse presentarán interferencia.

Las débiles ondas de los gravitones, que producen del espacio profundo, deberían chocar contra todo el planeta, y los cilindros separados por grandes distancias se verán afectados de forma simultánea.  En 1.969, Weber anunció haber detectado los efectos de las ondas gravitatorias.  Aquello produjo una enorme excitación, puesto que apoyaba una teoría particularmente importante (la teoría de Einstein de la relatividad general).  Desgraciadamente, nunca se pudo comprobar mediante las pruebas realizadas por otros equipos de científicos que duplicaran el hallazgo de Weber.

Todas las fuerzas fundamentales son intermediadas por los emisarios de la familia de los Bosones, y, el Gravitón (se supone) que es el de la Gravedad.

De todas formas, no creo que, a estas alturas, nadie pueda dudar de la existencia de los gravitones, el bosón mediador de la fuerza gravitatoria.  La masa del gravitón es 0, su carga es 0, y su espín de 2.  Como el fotón, no tiene antipartícula, ellos mismos hacen las dos versiones.

Tenemos que volver a los que posiblemente son los objetos más misteriosos de nuestro Universo: Los agujeros negros.  Si estos objetos son lo que se dice (no parece que se pueda objetar nada en contrario), seguramente serán ellos los que, finalmente, nos faciliten las respuestas sobre las ondas gravitacionales y el esquivo gravitón.

        Imagen de un agujero negro en el núcleo de una galaxia arrasando otra próxima- NASA

La onda gravitacional emitida por el agujero negro produce una ondulación en la curvatura del espacio-temporal que viaja a la velocidad de la luz transportada por los gravitones. Algunos proyectos como LIGO, se llevaron años a la caza de esas ondas gravitatorias y, los expertos dicen que, cuando podamos leer sus mensajes, se presentará ante nosotros todo un nuevo universo que aíún no conocemos. Ahora, todo lo que captamos, las galaxias y estrellas lejanas, son gracias a la luz que viaja desde miles de millones de años luz hasta nosotros, los telescopios la captan y nos muestran esas imágenes de objetos lejanos pero, ¿Qué veremos cuando sepamos captar esas ondas gravitatorias que viajan por el Espacio a la velocidad de la luz como los fotones y, son el resultado del choque de galaxias, de agujeros negros y de estrellas de neutrones?

Hay aspectos de la física que me dejan totalmente sin habla, me obligan a pensar y me transporta de este mundo material nuestro a otro fascinante donde residen las maravillas del Universo.  Hay magnitudes asociadas con las leyes de la gravedad cuántica. La longitud de Planck-Wheeler,  es la escala de longitud por debajo de la cual el espacio tal como lo conocemos deja de existir y se convierte en espuma cuántica.  El tiempo de Planck-Wheeler (1/c veces la longitud de Planck-Wheeler o aproximadamente 10^-43 segundos), es el intervalo de tiempo más corto que puede existir; si dos sucesos están separados por menos que esto, no se puede decir cuál sucede antes y cuál después. El área de Planck-Wheeler (el cuadrado de la longitud de Planck-Wheeler, es decir, 2,61×10^-66cm²) juega un papel clave en la entropía de un agujero negro.

Me llama poderosamente la atención lo que conocemos como las fluctuaciones de vacío, esas oscilaciones aleatorias, impredecibles e in-eliminables de un campo (electromagnético o gravitatorio), que son debidas a un tira y afloja en el que pequeñas regiones del espacio toman prestada momentáneamente energía de regiones adyacentes y luego la devuelven. Hace un par de días que hablamos de ello.

Ordinariamente, definimos el vacío como el espacio en el que hay una baja presión de un gas, es decir, relativamente pocos átomos o moléculas.  En ese sentido, un vacío perfecto no contendría ningún átomo o molécula, pero no se puede obtener, ya que todos los materiales que rodean ese espacio tienen una presión de vapor finita.  En un bajo vacío, la presión se reduce hasta 10^-2 pascales, mientras que un alto vacío tiene una presión de 10^-2-10^-7 pascales.  Por debajo de 10^-7 pascales se conoce como un vacío ultra-alto.

El primer gran vacío en ser detectado fue el de Boötes en 1.981; tiene un radio de unos 180 millones de años luz y su centro se encuentra a aproximadamente 500 millones de años luz de la Vía Láctea. La existencia de grandes vacíos no sorprende a la comunidad de astrónomos y cosmólogos, dada la existencia de cúmulos de galaxias y supercúmulos a escalas muy grandes. Claro que, según creo yo personalmente, ese vacío, finalmente, resultará que está demasiado lleno, hasta el punto de que su contenido nos manda mensajes que, aunque lo hemos captado, no lo sabemos descifrar.

El vacío theta es el punto de partida para comprender el estado de vacío de las teoría gauge fuertemente inter-accionantes, como la cromodinámica cuántica.

No puedo dejar de referirme al vacio theta (vació θ) que, es el estado de vacío de un campo gauge no abeliano (en ausencia de campos fermiónicos y campos de Higgs). En el vacío theta hay un número infinito de estados degenerados con efecto túnel entre estos estados.  Esto significa que el vacío theta es análogo a una fundón de Bloch en un cristal.

Se puede derivar tanto como un resultado general o bien usando técnicas de instantón.  Cuando hay un fermión sin masa, el efecto túnel entre estados queda completamente suprimido. Cuando hay campos fermiónicos con masa pequeña, el efecto túnel es mucho menor que para campos gauge puros, pero no está completamente suprimido.

El “sumergirse” en el fantástico mundo de lo muy pequeño… ¡Es mágico!

Emilio siulvera V.

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