Coste energético del cerebro

La evolución pudo haber optado por otras soluciones, por ejemplo la de incrementar la cantidad total de energía en forma de alimento, permitiendo así la existencia de energía necesaria para un gran cerebro y un gran aparato digestivo, lo cual sería, al menos chocante, ya que, lo racional es que tengamos que alimentarnos para vivir y no que vivamos para alimentarnos.

Los ladrillos del cerebro: Es evidente que el estímulo para la expansión evolutiva del cerebro obedeció a diversas necesidades de adaptación como puede ser el incremento de la complejidad social de los grupos de homínidos y de sus relaciones interpersonales, así como la necesidad de pensar para buscar soluciones a problemas surgidos por la implantación de sociedades más modernas cada vez. Estas y otras muchas razones fueron las claves para que la selección natural incrementara ese prodigioso universo que es el cerebro humano.

Claro que, para levantar cualquier edificio, además de un estímulo para hacerlo se necesitan los ladrillos específicos con las que construirlo y la energía con la que mantenerlo funcionando.

La evolución rápida del cerebro no solo requirió alimentos de una elevada densidad energética y abundantes proteínas, vitaminas y minerales; el crecimiento del cerebro necesitó de otro elemento fundamental: Un aporte adecuado de ácidos grasos poliinsaturados de larga cadena, que son componentes fundamentales de las membranas de las neuronas, las células que hacen funcionar nuestro cerebro.

Nuestro organismo, como ya he señalado, es incapaz de sintetizar en el hígado suficiente cantidad de estos ácidos grasos; tiene que conseguirlos mediante la alimentación. Estos ácidos grasos son abundantes en los animales y en especial en los alimentos de origen acuático (peces, moluscos, crustáceos). Por ello, algunos especialistas consideran que la evolución del cerebro no pudo ocurrir en cualquier parte del mundo y, por lo tanto, requirió un entorno donde existiera una abundancia de estos ácidos grasos en la dieta: un entorno acuático.

El cerebro humano contiene 600 gramos de estos lípidos tan especiales imprescindibles para su función. Entre estos lípidos destacan los ácidos grasos araquidónico (AA, 20:4 W-6) y docosahexanoico (D H A, 22:6 W-3); entre los dos constituyen el noventa por 100 de todos los ácidos grasos poliinsaturados de larga cadena en el cerebro humano y en el resto de los mamíferos.

Una buena provisión de estos ácidos grasos es tan importante que cualquier deficiencia dentro del útero o durante la infancia puede producir fallos en el desarrollo cerebral.

El entorno geográfico del este de África donde evolucionaron nuestros ancestros proporcionó una fuente única nutricional, abundante de estos ácidos grasos esenciales para el desarrollo cerebral. Esta es otra de las circunstancias extraordinarias que favoreció nuestra evolución.

Las evidencias fósiles indican que el género Homo surgió en un entorno ecológico único, como es el formado por los numerosos lagos que llenan las depresiones del valle del Rift, el cual, en conjunto y desde un punto de vista geológico, es considerado un “protoocéano”. El área geográfica formada por el mar Rojo, el golfo de Adén y los grandes lagos del Rift forman lo que en geología se conoce como “océano fallido”. Son grandes lagos algunos de una gran profundidad (el lago Malwi tiene 1.500 metros y el lago Tanganika 600 m.) y de una enorme extensión (el lago Victoria, de casi 70.000 km², es el mayor lago tropical del mundo). Se llenaban, como hacen hoy, del agua de los numerosos ríos que desembocan en ellos; por eso sus niveles varían según las condiciones climatológicas regionales y estaciónales.

Muchos de estos lagos son alcalinos debido al intenso volcanismo de la zona. Son abundantes en peces, moluscos y crustáceos que tienen proporciones delípidos poliinsaturados de larga cadena muy similares a los que componen el cerebro humano. Este entorno, en el que la especie Homo evolucionó durante al menos dos millones de años, proporcionó a nuestros ancestros una excelente fuente de proteínas de elevada calidad biológica y de ácidos grasos poliinsaturados de larga cadena, una combinación ideal para hacer crecer el cerebro.

Ésta es otra de las razones en las que se apoyan algunos para sugerir que nuestros antecesores se adaptaron durante algunos cientos de miles de años a un entorno litoral, posiblemente una vida lacustre, en el “océano fallido” de los grandes lagos africanos y que nuestra abundante capa de grasa subcutánea es la prueba de esta circunstancia de nuestra evolución.

La realidad es que este entorno lacustre proporcionó abundantes alimentos procedentes del agua, ricos en proteínas de buena calidad y en ácidos grasos poliinsaturados. Estos alimentos completaban la carroña incierta o la caza casi imposible. Durante cientos de miles de años evolucionaron los homínidos en este entorno entre la sabana ardiente y las extensiones interminables de aguas someras por las que vagaban los clanes de nuestros antepasados chapoteando a lo largo de kilómetros en busca de alimento. Este entorno único no solo garantizó los nutrientes necesarios para desarrollar el cerebro, sino que aceleró numerosos cambios evolutivos que confluirían en el Homo sapiens.

Nuestra especie es muy homogénea en sus características: somos muy similares a pesar de lo que pudiera parecer a causa de las diferencias del color en la piel o en los rasgos faciales de las diferentes poblaciones. Tanto los datos de la genética homo los de la paleantropología muestran que los seres humanos, como especie, procedemos de un grupo pequeño de antepasados que vivían en África hace unos cuatrocientos mil años.

                   Cloroplasto mitocondrial

Hemos logrado determinar con precisión nuestros orígenes como especie mediante precisos análisis genéticos; por ejemplo, los estudios llevados a cabo sobre los genes de las mitocondrias pertenecientes a individuos de todas las poblaciones del mundo y de todas las razas.

Estudiando el A D N mitocondrial de miles de personas se ha llegado a formular la llamada “Teoría de la Eva Negra”, según la cual todos nosotros, los Homo sapiens sapiens, procedemos de una hembra que vivió en algún lugar de África hace ahora unos tres cientos mil años. Otros estudios se han realizado mediante el análisis del polimorfismo del cromosoma Y.

Pero tanto unos estudios como otros han dado el resultado similar. Los estudios del material genético del cromosoma Y confirman que la Humanidad tuvo un antepasado varón que vivió en África hace unos doscientos mil años. Seria la “Teoría del Adan Negro”. Estudios del Gen de la hemoglobina ratifican que todas las poblaciones humanas modernas derivan de una población ancestral africana de hace unos doscientos mil años compuesta por unos seiscientos individuos.

Los hallazgos paleoantropológicos ratifican el origen único y africano de nuestra especie. Se han encontrado en diversa regiones de África algunos fósiles, de características humanas modernas, con una antigüedad de entre tres cientos mil y cien mil años; estos incluyen: el cráneo de kabwe (en Zambia), de 1.285 c.c.; el fósil KNM-ER-3834 del lago Turkan, en Kenia, de casi litro y medio; los fósiles encontrados en los yacimientos de Border Cave y Klassies River Mouth, de África del sur; y los esqueletos y cráneos encontrados en los enterramientos de la Cueva de Qafzeh y del abrigo de Skhul, ambos en Israel y datados en unos cien mil años.

En 1.968 se descubrieron en Dordoña el cráneo y el esqueleto de uno de nuestros antepasados, al que se denominó Hombre de Cro-Magnon. Hoy sabemos que hace unos cuarenta mil años aparecieron en Europa unos inmigrantes de origen africano, que eran los primeros representantes de la especie Homo sapiens sapiens que alcanzaban estos territorios. Llegaron con unas armas terribles e innovadoras, conocían el modo de dominar el fuego y poseían una compleja organización social; y por lo que se refiere a las otras especies de homínidos que habitaban por aquel entonces Europa, concretamente los Homo neandertales, al parecer, los eliminaron por completo.

Los cromañones poseían las características de los pobladores de las regiones próximas al ecuador: poco macizos, muy altos y de brazos y piernas largas; sus huesos eran muy livianos por aumento del canal medular, dentro de la diáfisis. Los huesos que formaban las paredes del cráneo eran más finos, que los de sus predecesores. Habían sufrido una reducción de la masa muscular. El desarrollo de armas que podían matar a distancia con eficacia y sin requerir gran esfuerzo, como los propulsores, las hondas y, más tarde, el arco y las flechas, hicieron innecesarias una excesiva robustez. En general, eran muy parecidos a nosotros y, hasta tal punto es así que, si cogiéramos a uno de estos individuos, lo lleváramos a la peluquería, le pusiéramos un buen traje, y lo sacáramos de paseo, se confundiría con el resto de la gente sin llamar a atención.

Llegado a este punto, no merece la pena relatar aquí las costumbres y forma de vida de esas poblaciones que, en tantos y tantos escritos hemos podido leer y conocemos perfectamente. El objeto de todo esto era esbozar un perfil de lo que fuimos, de manera que dejemos ante nosotros la evolución que hemos sufrido hasta llegar aquí, y, a partir de ahora, pensar en la evolución que nos queda hasta convertirnos en los seres del futuro que, seguramente, regirán en el Universo.

En todo esto que estamos tratando, tenemos que luchar con dos problemas enormes:

1. Nuestra ignorancia
2. Saber si, nuestra presencia aquí, tiene algún objeto predeterminado.

Está claro que, el punto uno, se va resolviendo poco a poco, a medida que transcurren los siglos y vamos avanzando en los conocimientos del mundo y del Universo que nos acoge. También, algo más despacio, conocemos de nosotros mismos, de las sensaciones que percibimos y de las fuerzas internas que nos empujan a ciertos comportamientos, no pocas veces inexplicables. ¿ Cómo podríamos explicar el comportamiento de un enamorado ? Para bien o para mal, los sentimientos son los que nos mueven.

Richard Dawkins, biólogo y evolucionista británico ha publicado un libro que ha titulado Es espejismo de Dios, en el que pretende demostrar científicamente que el Sumo Creador es una pura ficción de la mente Humana y, refuta de manera sistemática los argumentos teológicos clásicos de San Anselmo, San Agustín, y Santo Tomás, exponiendo en contra la tesis más sencilla y coherente para explicar el surgir de alas en los pájaros, aletas en los peces y la misma vista, dejando las creencias religiosas o viejos sentimientos y creencias tribales nacidas desde la ignorancia y el miedo a lo desconocido.

¡Pobre Sr.Dawkins! no sabe en el lío que se ha metido.

Científicamente considerado, la presencia de un Dios invisible que todo lo puede y creador del Universo: Es dura. Sin embargo…. ¿Qué podemos saber nosotros? Mejor sería dejar la respuesta en el aire, ni afirmar, ni negar. El tema es muy delicado. Sin embargo, algunos, se atreven a escribir libros como este…

                  No creo que la cuestión sea tan fácil

Mucho he reflexionado sobre el tema y para mí, sólo para mí, tengo una respuesta que… ¡Me la guardo!

Pero el que es práctico, como Pascal, por ejemplo: planteó el mismo dilema en términos de apuesta y concluyó que era menos arriesgado confiar en Dios que en su inexistencia porque el ser Humano no tiene nada que perder si hay un ente superior.

Es una manera como otra cualquiera de ver las cosas, he leído tantas versiones sobre la existencia de Dios que ya nada me sorprende. Algunos continúan buscando las pruebas y sigo desde lejos las noticias que se publican a tal respecto, claro que, la noción de Dios, como cualquier otro material psíquico, tal vez pueda probarse algún día que está muy cerca, posiblemente contenida en nuestra herencia genética, es decir, que podría tratarse de un producto más de nuestra mente pensante que obtiene recursos sin límites para cada ocasión, sacando tan prodigiosos hallazgos que vienen a dar una esperanza divina a una Humanidad atormentada y sin horizonte de futuro.

Está claro que hablamos de cosas que no sabemos, ponemos nombres a cosas que no existen y, cuando algo se nos escapa al entendimiento, nos inventamos alguna teoría que tape el hueco de nuestra ignorancia para que todos, estemos más tranquilos.

Hace años leí un libro, el autor se llamaba Dean Hamer, que hace mucho creyó descubrir un gen que llamó VMATZ, que sería la sede cerebral de la espiritualidad y, en consecuencia, el responsable de las ideas humanas de una deidad absoluta necesaria para el mantenimiento de la via psiquica, e incluso, para la conservación de la especie a través de este espíritu superior que nos hace amar a nuestros hijos que son la prueba suprema de la existencia de Dios.

Desde el comienzo mismo de este trabajo, en el que, se habla de cosmología, y, se pasa rápidamente al universo de los sentidos y de la conciencia, hemos realizado un amplio recorrido por lo sensorial, y, hemos retrocedido, para hacer un esbozo del largo camino recorrido por los humanos, hasta llegar al nivel de entendimiento que hoy posee.

Hemos especulado con lo que entendemos por conciencia y lo que significa el SER, la privacidad de pensamientos individuales y la unidad y coherencia de la experiencia consciente en cada individuo, la enorme riqueza y variedad que la infinita complejidad del cerebro humano concede a cada individuo para ver de manera particular y única cualquier cuestión planteada, de manera tal que, cada respuesta a la pregunta planteada, pueda resultar original y distinta a los demás.

Nuestro cerebro es mucho más que una fría computadora, y puede dar respuestas a problemas no previstos, repentizando soluciones adecuadas a las necesidades. El poder de los sensores naturales que posee el cerebro humano, es enorme y su capacidad impensable. Las experiencias conscientes de nuestra especie, están profundamente adoptadas por los genes y las neuronas “recuerdan” cuando reciclan los datos en los procesos del pensamiento. Es la evolución.

Nuestro cerebro ha evolucionado y aprendido a través de las experiencias vividas por sus portadores y transmitidos por los sentidos. El entorno, la naturaleza, la forma de vida, los alimentos, las distintas sociedades, los elementos climáticos, los peligros…, todo ello, ha contribuido a que nuestras mentes avancen.

Así son las cosas.

emilio silvera

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La cantidad total de Materia del Universo se da generalmente en términos de una cantidad llamada Densidad Crítica, denotada por Ω. Esta es la densidad de la materia que se necesita para producir un universo plano. La Densidad efectivamente observada es menor o mayor que ese número. En el primer caso el Universo es abierto, en el segundo es cerrado. La Densidad Crítica no es muy grande; corresponde aproximadamente a un protón por metro cúbico de espacio. Puede que no parezca mucho, dado el número inmenso de átomos en un metro cúbido de lodo, pero no debemos olvidar que existe una gran cantidad de espacio “vacío” entre las galaxias.

Algunos números que definen nuestro Universo:

• El número de fotones por protón
• La razón entre densidades de Materia Oscura y Luminosa.
• La Anisotropía de la Expansión.
• La falta de homogeneidad del Universo.
• La Constante Cosmológica.
• La desviación de la expansión respecto al valor crítico.
• Fluctuaciones de vacío y sus consecuencias.
• ¿Otras Dimensiones?

Estimar la cantidad de materia luminosa del universo es una cosa muy fácil de hacer. Sabemos el brillo que tiene una estrella media, así que podemos hacer una estimación del número de estrellas de una galaxia distante. Podemos contar entonces el número de galaxias en un volumen dado de espacio y sumar las masas que encontramos. Dividiendo la masa por el volumen del espacio obtenemos la densidad media de materia en ese volumen. Cuando llevamos a cabo esta operación, obtenemos que la densidad de la materia luminosa es aproximadamente entre el 1 o 2% de la densidad crítica; mucho menos de lo que se necesita para cerrar el universo.

[?]

Einstein fue el máximo responsable que hizo posible crear la imagen moderna de las leyes de la naturaleza. Desempeñó un papel principal en la creación de la perspectiva correcta sobre el carácter atómico y cuántico del mundo material a pequeña escala, demostró que la velocidad de la luz introducía una relatividad en la visión del espacio de cada observador, y encontró por sí solo la teoría de la gravedad que sustituyó la imagen clásica creada por Isaac Newton más de dos siglos antes que él. Su famosa fórmula de      E = mc² es una fórmula milagrosa, es lo que los físicos definen como la auténtica belleza. Decir mucho con pocos signos y, desde luego, nunca ningún físico dijo tanto con tan poco. En esa reducida expresión de E = mc², está contenido uno de los mensajes de mayor calado del universo: masa y energía, son la misma cosa.

Einstein siempre estuvo fascinado por el hecho de que algunas cosas deben parecer siempre iguales, independientemente de cómo se mueva el que las ve, como la luz en el vacío, c. Él nos dijo el límite con que podríamos recibir información en el universo, la velocidad de c.

La luz recorre la distancia existente entre el el Sol y la Tierra en poco más de ocho minutos, nada podría adelantarla en su caminar

Él reveló todo el alcance de lo que Stoney y Planck simplemente habían supuesto: que la velocidad de la luz era una constante sobrehumana fundamental de la naturaleza. También sabía el maestro que, en el proceso de nuevas teorías, la búsqueda de la teoría final que incluyera a otras fuerzas de la naturaleza distintas de la gravedad, daría lugar a teorías nuevas y cada vez mejores que irían sustituyendo a las antiguas teorías. De hecho, él mismo la buscó durante los 30 últimos años de su vida pero, desgraciadamente, sin éxito. Ahora se ha llegado a la teoría de supercuerdas que sólo funciona en 10 y 26 dimensiones y es la teoría más prometedora para ser la candidata a esa teoría final de la que hablan los físicos.

El físico espera que las constantes de la naturaleza respondan en términos de números puros que pueda ser calculado con tanta precisión como uno quiera. En ese sentido se lo expresó Einstein a su amiga Ilse Rosenthal-Schneider, interesada en la ciencia y muy amiga de Planck y Einstein en la juventud.

                 Si existen otros universos… ¿Qué constantes podrán tener?

Lo que Einstein explicó a su amiga por cartas es que existen algunas constantes aparentes que son debidas a nuestro hábito de medir las cosas en unidades particulares. La constante de Boltzmann es de este tipo. Es sólo un factor de conversión entre unidades de energía y temperatura, parecido a los factores de conversión entre las escalas de temperatura Fahrenheit y centígrada. Las verdaderas constantes tienen que ser números puros y no cantidades con “dimensiones”, como una velocidad, una masa o una longitud.  Las cantidades con dimensiones siempre cambian sus valores numéricos si cambiamos las unidades en las que se expresan.

En la física las unidades de Stoney forman un sistema de unidades que llevan el nombre del físico irlandés George Johnstone Stoney, que fue el primero que propuso en 1881 el electrón y son el primer ejemplo histórico de unidades naturales, es decir, las unidades de medida diseñado para que ciertas constantes físicas fundamentales sirven de base unidades. El conjunto de constantes que Stoney utiliza como unidades de base es la siguiente:

• Carga elemental, e;
• Velocidad de la luz en el vacío, c;
• Constante gravitacional, G;
• Constante de Coulomb, 1 /.

La interpretación de las unidades naturales de Stoney y Planck no era en absoluto obvia para los físicos. Aparte de ocasionarles algunos quebraderos de cabeza al tener que pensar en tan reducidas unidades, y sólo a finales de la década de 1.960 el estudio renovado de la cosmología llevó a una plena comprensión de estos patrones extraños. Uno de los curiosos problemas de la Física es que tiene dos teorías hermosamente efectivas (la mecánica cuántica y la relatividad general)  pero gobiernan diferentes dominios de la naturaleza.

     Son muchas las maravillas que nos queda por conocer

La mecánica cuántica domina en el micromundo de los átomos y de las partículas “elementales”. Nos enseña que en la naturaleza cualquier masa, por sólida o puntual que pueda parecer, tiene un aspecto ondulatorio. Esta onda no es como una onda de agua. Se parece más a una ola delictiva o una ola de histeria: es una onda de información. Nos indica la probabilidad de detectar una partícula. La longitud de onda de una partícula, la longitud cuántica, se hace menor cuanto mayor es la masa de esa partícula.

Hay cosas que, siendo auténticas revelaciones de la Naturaleza llegadas a la mente humana, se hacen cotidianas y familiares pero, no por ello dejan de ser asombrosas ni pierden su carácter maravilloso que nos lleva de la mano del asombro hasta los confines más profundos del saber humano como ente pensante componente de un universo mayor, más profundo y con más sentido.

Al contrario de la Mecánica cuántica, la relatividad general era siempre necesaria cuando se trataba con situaciones donde algo viaja a la velocidad de la luz, o está muy cerca o donde la gravedad es muy intensa. Se utiliza para describir la expansión del universo o el comportamiento en situaciones extremas, como la formación de agujeros negros. Sin embargo, la gravedad es muy débil comparada con las fuerzas que unen átomos y moléculas y demasiado débil para tener cualquier efecto sobre la estructura del átomo o de partículas subatómicas, se trata con masas tan insignificantes que la incidencia gravitatoria es despreciable. Todo lo contrario que ocurre en presencia de masas considerables como planetas, estrellas y galaxias, donde la presencia de la gravitación curva el espacio y distorsiona el tiempo.

Como resultado de estas propiedades antagónicas, la teoría cuántica y la teoría relativista gobiernan reinos diferentes, muy dispares, en el universo de lo muy pequeño o en el universo de lo muy grande. Nadie ha encontrado la manera de unir, sin fisuras, estas dos teorías en una sola y nueva de Gravedad-Cuántica.

La Gravedad cuántica, todavía no es de este mundo y, exige más dimensiones

Pero… ¿Cuáles son los límites de la teoría cuántica y de la teoría de la relatividad general de Einstein? Afortunadamente, hay una respuesta simple y las unidades de Planck nos dicen cuales son. De acuerdo con su perspectiva universal, en 1.899 Planck propuso que se construyeran unidades naturales de masa, longitud y tiempo a partir de las constantes más fundamentales de la naturaleza: la constante de gravitación G, la velocidad de la luz c y la constante de acción h, que ahora lleva el nombre de Planck. La constante de Planck determina la mínima unidad de cambio posible en que pueda alterarse la energía, y que llamó “cuanto”. Las unidades de Planck son las únicas combinaciones de dichas constantes que pueden formarse en dimensiones de masa, longitud, tiempo y temperatura. Sus valores no difieren mucho de los de Stoney que figuran en el trabajo siguiente de hoy:

Estas formulaciones con la masa, la longitud, el tiempo y la temperatura de Planck incorporan la G (constante de gravitación), la h (la constante de Planck) y la c, la velocidad de la luz. La de la temperatura incorpora además, la K de los grados Kelvin.

La constante de Planck racionalizada (la más utilizada por los físicos), se representa por ћ que es igual a h/2π que vale del orden de 1’054589×10^-34 Julios segundo.

En las unidades de Planck, una vez más, vemos un contraste entre la pequeña, pero no escandalosamente reducida unidad natural de la masa y las unidades naturales fantásticamente extremas del tiempo, longitud y temperatura. Estas cantidades tenían una significación sobrehumana para Planck. Entraban en La Base de la realidad física:

“Estas cantidades conservarán su significado natural mientras la Ley de Gravitación y la de Propagación de la luz en el vacío y los dos principios de la termodinámica sigan siendo válidos; por lo tanto, siempre deben encontrarse iguales cuando sean medidas por las inteligencias más diversas con los métodos más diversos.”

Supongamos que tomamos toda la masa del universo visible y determinamos su longitud de onda cuántica. Podemos preguntarnos en qué momento esta longitud de onda cuántica del universo visible superará su tamaño.  La respuesta es: cuando el universo sea más pequeño en tamaño que la longitud de Planck, es decir, 10^-33 centímetros, más joven que el tiempo de Planck,  10^-43 segundos y supere la temperatura de Planck de 10³² grados.  Las unidades de Planck marcan la frontera de aplicación de nuestras teorías actuales. Para comprender en que se parece el mundo a una escala menor que la longitud de Planck tenemos que comprender plenamente cómo se entrelaza la incertidumbre cuántica con la gravedad. Para entender lo que podría haber sucedido cerca del suceso que estamos tentados a llamar el principio del universo, o el comienzo del tiempo, tenemos que penetrar la barrera de Planck. Las constantes de la naturaleza marcan las fronteras de nuestro conocimiento existente y nos dejan al descubierto los límites de nuestras teorías.

En los intentos más recientes de crear una teoría nueva para describir la naturaleza cuántica de la gravedad ha emergido un nuevo significado para las unidades naturales de Planck. Parece que el concepto al que llamamos “información” tiene un profundo significado en el universo. Estamos habituados a vivir en lo que llamamos “la edad de la información”.  La información puede ser empaquetada en formas electrónicas, enviadas rápidamente y recibidas con más facilidad que nunca antes.

         El Universo es información en forma de energía

Los límites últimos que podemos esperar para el almacenamiento y los ritmos de procesamiento de la información están impuestos por las constantes de la naturaleza. En 1.981, el físico israelí, Jacob Bekenstein, hizo una predicción inusual que estaba inspirada en su estudio de los agujeros negros.  Calculó que hay una cantidad máxima de información que puede almacenarse dentro de cualquier volumen. Esto no debería sorprendernos. Lo que debería hacerlo es que el valor máximo está precisamente determinado por el área de la superficie que rodea al volumen, y no por el propio volumen. El número máximo de bits de información que puede almacenarse en un volumen viene dado precisamente por el cómputo de su área superficial en unidades de Planck. Supongamos que la región es esférica. Entonces su área superficial es precisamente proporcional al cuadrado de su radio, mientras que el área de Planck es proporcional a la longitud de Planck al cuadrado, 10^-66 cm².  Esto es muchísimo mayor que cualquier capacidad de almacenamiento de información producida hasta ahora. Asimismo, hay un límite último sobre el ritmo de procesamiento de información que viene impuesto por las constantes de la naturaleza.

emilio silvera

[?]

La fuerza fundamental de la Naturaleza que llamamos Gravedad, está presente, de muchas formas en nuestras vidas. En el Universo se hace presente manteniendo juntas macroestrcutruas como nuestro Sistema solar, cúmulos de estrellas o de galaxias y, también se deja sentir con gran fuerza en lugares que, como nuestro centro galáctico, se destaca por la presencia de inmensos agujeros negros como el que está en SgrA que…

Un lector de esta página, me envía un correo en el que muestra un trabajo por él realizado en relación a la Gravedad, y, al objeto de que sea conocido por todos ustedes, aquí lo dejo para que, si os parece bien, lo podamos comentar. Todos tenemos derecho a exponer nuestras ideas.

MEXICO, D.F.

1 DE FEBRERO DE 2012

Nº. DE REGISTRO: 03-2012-020111530200-01

JOSE GERMÁN VIDAL, que es el autor del trabajo, nos dice:

¿Como encajará la gravedad en el Modelo Standard?

Interrogante planteada por Contemporary Phisics Education Project

Respuesta:

El Universo abarca situaciones que cubren factores de evolución desde un origen antes del Big Bang, hasta factores evolutivos que se dieron después de ese fenómeno explosivo.

La gravedad o más bien el campo gravitatorio, habría sido la segunda consecuencia en la evolución del universo que pasaría por varias etapas hasta llegar al Big Bang, Según se explica en el texto, este fenómeno de gran explosión ocasionada por energía tremendamente  colapsada viajando a gran velocidad, lo haría dentro de un campo gravitacional universal estacionario ya establecido. Sería a partir de este Big Bang, que se formarían las partículas de la materia existente, gracias a que también, el universo desde tiempo atrás ya estaría constituido como generador de estructuras atómicas llamadas hidrógeno.

Dicho campo gravitacional (CG) del universo global esférico (UG), debe encontrarse  entretejido o unido de manera ordenada en cada una de sus micropartes y en cada una de sus microregiones. Esto debe ocurrir así debido a que estos microelementos físicos del universo aprovechan una de sus innatas propiedades magnéticas: la  atracción entre entes magnéticos, superando las posibilidades de repulsión entre ellos.

Si tales campos hubiesen tenido la oportunidad de combinar  sus diversas regiones de manera diferente a un orden magnético (gravitacional) como el ahora establecido, las diferentes regiones estarían colapsadas en una sola “bola de energía” de dimensiones colosales (toda la masa de materia del Universo) con características magnéticamente neutras. La otra manera posible, sería que las polaridades magnéticas del campo gravitacional estuvieran invertidas respecto de como ahora se encuentran, entonces si que la materia estaría convertida en una réplica de lo que ahora es,  pero en este caso convertida toda la masa del universo en antimateria.

 Un universo global esférico de estructura magnética en reposo, que evolucionaría gradualmente derivado de la existencia de un espacio con características magnetostáticas del cual “se alimentaría” hasta quedar formado, es la respuesta al por qué de la creación de un campo magnético en el interior de su estructura esférica llamado por los hombres campo gravitacional. Hemos descubierto que también sería la  hipotética energía  oscura y aun también como el Campo de Higgs.

Una conclusión muy importante a considerar sobre el concepto gravitación y los efectos sobre la materia, es la siguiente:

 Existen dos tipos de campos gravitatorios intercomunicados en el Universo a  los que denominaremos campo primario y campos secundarios:

a). Campo gravitacional primario, sería el que se encuentra establecido permanentemente en forma estacionaria cubriendo todas las áreas internas de un universo global esférico en el cual se genera.

 b). Campo gravitacional secundario, sería el que individualmente genera cada cuerpo, partículas y energía que existen, inmersos dentro del  campo gravitacional primario estacionario del universo global esférico.

En este punto es conveniente señalar, que ningún campo de interacción de cualquier tipo se origina de la nada, todos tienen un origen físico inseparable de “algo” del cual nacen, así como el campo magnético que se origina en un imán permanente.

Una energía electromagnética en forma de fotones, irradian campos eléctricos y magnéticos que viajan a través del espacio a la velocidad de la luz acompañando a esa partícula durante su desplazamiento. (Partícula de energía electromagnética aparentemente sin masa).

La fuerza nuclear fuerte, es un campo que emerge de un núcleo atómico, este  interactúa con las partículas que forman los núcleos atómicos uniendo protones y neutrones y manteniendo eléctricamente sujetos a sus electrones girando a su alrededor.

La fuerza nuclear débil, es un campo que emerge de un núcleo atómico,  interactuando débilmente sus protones con aquellos neutrones que tienen tendencia a abandonar núcleos saturados de ellos. La causa es que los neutrones más externos están lo suficientemente alejados  del campo nuclear que genera la atracción dentro del paquete nuclear, con lo cual los más alejados ya no pueden ser retenidos fácilmente propiciándose decaimiento beta debido a la conversión de neutrones libres en protones, como ocurre en algunas estructuras atómicas particulares como  el uranio radioactivo.

Sin entrar en detalles de lo que puede hacer cada campo de interacción mencionado, hay una conclusión determinante: Todos los campos generados se encuentran asociados a un ente físico.

¡Queda por determinar que ente físico genera los campos gravitatorios! ¿Con que ente físico se encuentra asociada la gravitación que llena el Universo?

Según el modelo Electrón, protón, origen descubierto, la gravitación primaria está generada y asociada permanentemente a  la  estructura  magnética  esférica del universo global, en el interior del cual se encuentra un campo magnético distribuido a partir de superficies equipotenciales, direccionado por líneas de fuerza magnéticas radiales (virtuales) convergentes en el centro de un espacio vacío, establecido en su interior, propiciando al universo global una polaridad determinada, propia de un generador global de materia como el que estudiamos y referimos aquí.

Reacciones de la cadena protón-protón

Las líneas de fuerza mencionadas, al igual que muchos otros conceptos que refieren ideas humanas sobre su entorno, son virtuales, y sirven para explicar en qué sentido está una mínima o una máxima densidad gravitacional dentro del interior vacío de una estructura esférica como lo podría ser  el Universo global.

Desde el origen de la materia, el Universo global ha tenido un enlace gravitacional  con ella a partir del campo gravitatorio primario estacionado y distribuido en el interior de su volumen  esférico.

 Los efectos de la gravedad que se manifiestan en torno de la materia inmersa en un campo gravitacional primario con distribución esférica, dependiente de una estructura esférica de características magnéticas, siempre se han dejado ver, tal son los  efectos que explica la Teoría General de la Relatividad cuando hace referencia al campo gravitacional que rodea la masa de un cuerpo, determinándole una curvatura espacial (deformación local del tejido gravitatorio alrededor de un cuerpo masivo).

 Otro fenómeno que debe entenderse como ocurre, es  la generación de masa que forma a los átomos provocada por la acción de la fuerza compresora del campo gravitacional primario en forma homogénea sobre ellos, principalmente sobre los protones en los núcleos atómicos.

Estos argumentos estarían dando vida a la teoría del Campo de Higgs ideado por el británico Peter Higgs, según la cual, este campo sería la fuerza que da masa a las partículas subatómicas. Sin embargo, dicha teoría de Higgs puede hacerse consistente, sólo si se considera que ese campo está delimitado y retenido desde el exterior por fuerzas positivas que hacen presión constante para mantenerlo constituido en forma estable, de la forma homogénea descrita arriba.

                            Si existe…¿Cómo sería el Campo de Higgs?

Se concluye, que el Campo de Higgs requiere de un recipiente global esférico que lo contenga. De otra forma, no se podría entender la existencia de un campo de interacción de este tipo totalmente aislado de algún ente físico.

La consecuencia inmediata derivada de los cuestionamientos presentados, sería que ya no existiría la necesidad de un Bosón de  Higgs que intervenga en los procesos de dar masa a las partículas subatómicas, ya que el Campo de Higgs desde el punto de vista ya explicado, se bastaría solo para hacer labor de compresión provocando generación de masa y consecuentemente materia. También ya no sería necesaria la aparición del hipotético Bosón llamado Gravitón como transmisor de la gravedad, pues es implícito que también es tarea que cumpliría el Campo de Higgs.

De todas formas, si los físicos tienen la necesidad de cuantizar microregiones del campo  gravitatorio  a  partir  de  partículas  de  energía  gravitatoria, no  sería idea desproporcionada  considerar la  asociación de los dos nombres de los bosones hipotéticos que supuestamente intervienen en mecanismos como los que contempla la idea de Peter  Higgs, pudiéndoseles llamar Gravitones de Higgs.

La energía de enlace gravitatorio a partir de gravitones de Higgs, debería tener considerada una cuantización en un valor correspondiente  derivado  de  su  existencia  como  parte  del  global  de  energía gravitatoria primaria contenida en el Universo global. Sería tarea de físicos teóricos profesionales hacer las formulaciones matemáticas pertinentes correspondientes a los enunciados físicos establecidos en este texto.

 Sin embargo, hay que considerar que estos hipotéticas Gravitones de Higgs, no viajarían libremente intercambiando energía entre  partícula y partícula de materia, sino que más bien se hallarían como parte integrante de un tejido gravitacional alrededor de ella, sirviendo como  elementos  de  empuje  del  campo gravitacional primario haciendo presión positiva en forma homogénea alrededor y sobre los protones de los núcleos atómicos provocándoles masa, consistencia y estabilidad, por lo cual  ¡no serían intercambiables, sino agrupables y/o desplazables como si fueran moléculas de agua alrededor de la materia!

Un ejemplo del comportamiento de la gravedad primaria estacionaria en donde hay cuerpos y partículas con masa inmersos dentro de esos campos interactivos, podría representarlo un pez dentro de una pecera esférica cerrada. Este se mueve y desplaza las moléculas de agua contenidas en la pecera, las cuales regresan a sus lugares cuando este habría pasado al desplazarse a otro lugar diferente.

El Gravitón de Higgs, sería, pues, una molécula gravitacional perteneciente al campo gravitacional primario del universo global esférico (Campo de Higgs), que no se ve, pero que si hace sentir efectos gravitacionales alrededor de las masas que en forma de partículas y cuerpos de materia existen dentro de él.

 Fundamentalmente porque, como en el agua de la pecera, el universo esta lleno de moléculas gravitacionales enlazadas magnéticamente (o gravitacionalmente, que es lo mismo), formando entre todas un global gravitacional: el campo  gravitacional primario existente distribuido a partir de superficies equipotenciales establecidas  dentro  del  universo global esférico. Siendo en el punto central del  UG,  donde el extremo de todas las líneas de fuerza magnética generadas, convergen. En el sentido opuesto, estas mismas líneas magnéticas se enlazan a su origen que es la cara interna del Universo global.

Se deduce, que es en este punto donde se encuentra constituido  el centro de gravedad del Universo global, que, aunque vació de materia, debe ejercer atracción sobre la que se encuentre en existencia dentro de él. Por lo que toda esa materia (galática) tendrá que ponerse en movimiento relativo alrededor de ese punto directriz.

El anterior argumento da consistencia a la idea considerada en la primera parte de este libro, en el sentido de que el universo de materia  (todo el material galáctico) tiene un movimiento cometario alrededor de ese centro de atracción gravitacional del universo global.

El caso es que un cuerpo masivo agrupará alrededor de su entorno  una mayor cantidad de moléculas gravitacionales o Gravitones de Higgs (GH), resultando una suma de fuerzas gravitacionales  primarias y  secundarias,  proporcionales a la cantidad de masa sobre la que inciden  fuerzas compresoras en los núcleos atómicos (protones) debido a la presencia de tal campo de Higgs.

En la realidad, lo que hace una ley newtoniana o einsteniana de la gravedad, es explicarnos matemáticamente los efectos gravitatorios observados, ¡no lo que realmente sucede físicamente puesto que no se ha establecido una teoría física gravitatoria que lo explique!  La idea que aquí se expone aunque es sólo una hipótesis, bien podría guiar hacia una teoría física matemática sobre la gravitación, que podría ser congruente y derivada de tales hechos hipotéticos presentados.

Por otro lado, no quedaría debidamente reforzado el argumento anterior referido a la naturaleza de la gravedad y su interacción con la materia, si no consideramos las  ideas  que sobre las partículas y su estatus dentro del Modelo Standard de las partículas consideran los físico teóricos, y mas que nada los físicos de partículas de altas energías.

En relación al protón y el electrón, que nadie sabe su origen (en este libro se establece su origen y lo sabrán quienes lo lean) los físicos de partículas los utilizan para establecer matemáticamente mediante experimentación un Modelo Standard de partículas y sus interacciones, gracias a que tienen a su disposición permanente estas partículas subatómicas para estudiarlas y experimentar con ellas.  En el caso de los quarks, solo se explica matemáticamente la energía que contienen, por los efectos que se observan gracias a las evidencias que se presentan derivadas de un flash fotográfico, ó equivalente, ocurrido en el momento de la aniquilación de partículas subatómicas detectadas en un acelerador de partículas.   ¡Ya que un quark no puede ser aislado por ningún motivo! , lo que impide usarlo aisladamente como elemento de experimentación.

Desde aquí enviamos los más cordiales saludos a Don José Germán Vidal allí donde se pueda encontrar deseándole salud.

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Reproduzco aquí una parte de un amplio anrtículo: La Nueva Cosmología, que Juan García-Bellido ha escrito y ha siodo publicado por la RSEF, volumen 25 nº 2 que está titulada Partículas elementales y Cosmología I. En estos trabajos, los expertos nos dan cuenta de los adelantos y últimos estudios que, sobre distintas cuestiones se están realizando y los logros que se alcanzan en algunos de ellos.

El fragmento se titula como arriba se reseña y comienza asi:

El gran Colisionador de Hadrones LHC del Laboratorio de Partículas del CERN es sin duda unos de los grandes logros  tecnológicos de la Humanidad. En él se hacen colisionar haces de protones a energías comparables a las que emplea un avión de pasajeros en despegar. El análisis de los productos de estas espectaculares colisiones nos permite conocer la Naturaleza de los constituyentes fundamentales de nuestro universo, buscando entre los “escombros” nuevas partículas aún por descubrir, como el ya famoso -por lo muy esperado- bosón de Higgs, responsable de dar la masa (esto es, inercia) a las partículas conocidas.

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