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¡Causalidad! ¡Ese Principio!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Lo que creemos que sabemos    ~    Comentarios Comments (9)

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Porque nuestras mentes están hechas de otra manera. Siempre queremos saber por qué…
En física existe un Principio que llaman !Causalidad! y en virtud del cual el efecto no puede preceder a la causa. Es muy útil cuando se conbina con el principio de que la máxima velocidad del universo es la velocidad de la luz en el vacío. Lo cierto es que, todo lo que ocurre es causa de algo que antes sucedió. Contaremos algunas cosas que tuvieron sus consecuencias.
En 1.893 el físico irlandés George Francis Fitzgerald emitió una hipótesis para explicar los resultados negativos del experimento conocido de Michelson-Morley. Adujo que toda la materia se contrae en la dirección del movimiento, y que esa contracción es directamente proporcional al ritmo (velocidad) del movimiento.

Según tal interpretación, el interferómetro se quedaba corto en la dirección del “verdadero” movimiento terrestre, y lo hacía precisamente en una cantidad que compensaba con toda exactitud la diferencia de distancias que debería recorrer el rayo luminoso. Por añadidura, todos los aparatos medidores imaginables, incluyendo los órganos sensoriales humanos, experimentarían ese mismo fenómeno.

 

                       Esquema de un interferómetro de Michelson.

 

Visualización de los anillos de interferencia.

Parecía como si la explicación de Fitzgerald insinuara que la naturaleza conspiraba con objeto de impedir que el hombre midiera el movimiento absoluto, para lo cual introducía un efecto que anulaba cualquier diferencia aprovechable para detectar dicho movimiento.

Este asombroso fenómeno recibió el nombre de contracción de Fitzgerald, y su autor formuló una ecuación para el mismo, que referido a la contracción de un cuerpo móvil, fue predicha igualmente y de manera independiente por H. A. Lorentz (1.853 – 1.928) de manera que, finalmente, se quedaron unidos como contracción de Lorentz-Fitzgerald.

A la contracción, Einstein le dio un marco teórico en la teoría especial de la relatividad. En esta teoría, un objeto de longitud l0 en reposo en un sistema de referencia parecerá, para un observador en otro sistema de referencia que se mueve con velocidad relativa v con respecto al primero, tener longitud contraccion_l-f, donde c es la velocidad de la luz. La hipótesis original atribuía esta contracción a una contracción real que acompaña al movimiento absoluto del cuerpo. La contracción es en cualquier caso despreciable a no ser que v sea del mismo orden o cercana a c.

Un objeto que se moviera a 11,2 Km/s (la velocidad de escape de nuestro planeta) experimentaría sólo una contracción equivalente a 2 partes por cada 1.000 millones en el sentido del vuelo. Pero a velocidades realmente elevadas, tal contracción sería sustancial. A unos 150.000 Km/s (la mitad de la velocidad de la luz) sería del 15%; a 262.000 Km/s (7/8 de la velocidad de la luz), del 50%. Es decir, que una regla de 30 cm que pasara ante nuestra vista a 262.000 Km/s nos parecería que mide sólo 15’24 cm, siempre y cuando conociéramos alguna manera para medir su longitud en pleno vuelo. Y a la velocidad de la luz, es decir, 300.000 Km/s en números redondos, su longitud en la dirección del movimiento sería cero. Puesto que, presuntamente, no puede existir ninguna longitud inferior a cero, se deduce que la velocidad de la luz en el vacío es la mayor que puede imaginarse el universo.

El físico holandés Henrik Antón Lorentz, como hemos dicho, promovió esta idea pensando en los rayos catódicos (que ocupaban su actividad por aquellas fechas). Se hizo el siguiente razonamiento: si se comprimiera la carga de una partícula para reducir su volumen, aumentaría su masa. Por consiguiente, una partícula voladora, escorzada en la dirección de su desplazamiento por la contracción de Fitzgerald, debería crecer en términos de masa. Lorentz presentó una ecuación sobre el acrecentamiento de la masa, que resultó muy similar a la ecuación de Fitzgerald sobre el acortamiento. A 149.637 Km/s la masa de un electrón aumentaría en un 15%; a 262.000 Km/s, en un 100% (es decir, la masa se duplicaría); y a la velocidad de la luz, su masa sería infinita. Una vez más pareció que no podría haber ninguna velocidad superior a la de la luz, pues, ¿cómo podría ser una masa mayor que infinita?

El efecto Fitzgerald sobre longitudes y el efecto Lorentz sobre masas mantuvieron una conexión tan estrecha que aparecieron a menudo agrupadas como las ecuaciones Lorentz-Fitzgerald.

Mientras que la contracción Fitzgerald no podía ser objeto de mediciones, el efecto Lorentz sobre masas sí podía serlo, aunque indirectamente. De hecho, el muón tomó 10 veces su masa original cuando fue lanzado, a velocidades relativistas, en el acelerador de partículas, lo que confirmó la ecuación de Lorentz. Los experimentos posteriores han confirmado las ecuaciones de ambos: a velocidades relativistas, las longitudes se contraen y las masas se incrementan.

Como es conocido por todos, Einstein adoptó estos descubrimientos y los incorporó a su teoría de la relatividad especial, que aunque mucho más amplia, recoge la contracción de Fitzgerald y el aumento de la masa de Lorentz cuando se alcanzan grandes velocidades.

Algunas veces pienso que los artistas en general, y los poetas en particular, tendrían que adaptar e incluir en sus esquemas artísticos y poéticos los adelantos científicos, para asimilarlos en las diversas expresiones y sentimientos que serán después puestos al servicio del consumo humano. Estos adelantos científicos serían así coloreados con las pasiones humanas, y transformados, de alguna forma, en la sangre, y por qué no, los sentimientos de la naturaleza humana. Posiblemente, de haberlo hecho, el grado general de conocimiento sería mayor. De todas las maneras, no dejamos de avanzar en el conocimiento de la Naturaleza.

Hacemos mil y un inventos para poder llegar a lugares que, hasta hace muy poco tiempo se pensaba que nos estaban vedados. Y, a pesar de ello, la cultura científica, en general es pobre. Sólo uno de cada tres puede definir una molécula o nombrar a un solo científico vivo. De veinticinco licenciados escogidos al azar en la ceremonia de graduación de Harvard, sólo dos pudieron explicar por qué hace más calor en verano que en invierno. La respuesta, dicho sea de paso, no es “porque el Sol está más cerca”; no está más cerca. El eje de rotación de la Tierra está inclinado, así que cuando el hemisferio norte se inclina hacia el Sol, los rayos son más perpendiculares a la superficie, y la mitad del globo disfruta del verano. Al otro hemisferio llegan rayos oblicuos: es invierno. Es triste ver cómo aquellos graduados de Harvard podían ser tan ignorantes. ¡Aquí los tenemos con faltas de ortografía!

Por supuesto, hay momentos brillantes en los que la gente se sorprende. Hace años, en una línea de metro de Manhattan, un hombre mayor se las veía y deseaba con un problema de cálculo elemental de su libro de texto de la escuela nocturna; no hacía más que resoplar. Se volvió desesperado hacia el extraño que tenía a su lado, sentado junto a él, y le preguntó si sabía cálculo. El extraño afirmó con la cabeza y se puso a resolverle al hombre el problema. Claro que no todos los días un anciano estudia cálculo en el metro al lado del físico teórico ganador del Nobel de Física, T. D. Lee.

Leon Lederman cuenta una anécdota parecida a la del tren, pero con final diferente. Salía de Chicago en un tren de cercanías cuando una enfermera subió a él a la cabeza de un grupo de pacientes de un hospital psiquiátrico local. Se colocaron a su alrededor y la enfermera se puso a contarlos: “uno, dos tres…”. Se quedó mirando a Lederman y preguntó “¿quién es usted?”; “soy Leon Lederman” – respondió – “ganador del premio Nobel y director del Fermilab”. Lo señaló y siguió tristemente “sí claro,  cuatro, cinco, seis…”. Son cosas que ocurren a los humanos; ¡tan insignificantes y tan grandes! Somos capaces de lo mejor y de lo peor. Ahí tenemos la historia para ver los ejemplos de ello.

Pero ahora más en serio, es necesario preocuparse por la incultura científica reinante, entre otras muchas razones porque la ciencia, la técnica y el bienestar público están cada día más conectados. Y, además, es una verdadera pena perderse la concepción del mundo que, en parte, he plasmado en estas páginas. Aunque aparezca incompleta, se puede vislumbrar que posee grandiosidad y belleza, y va asomándose ya su simplicidad.

“El proceso de la ciencia es el descubrimiento a cada paso de un nuevo orden que de unidad a lo que desde hacía tiempo parecía desunirlo.”

– Es lo que hizo Faraday cuando cerró el vínculo que unió la electricidad y el magnetismo.

– Es lo que hizo Clerk Maxwell cuando unió aquélla y éste con la luz.

Einstein unió el tiempo y el espacio, la masa a la energía y relacionó las grandes masas cosmológicas con la curvatura y la distorsión del tiempo y el espacio para traernos la gravedad en un teoría moderna; y dedicó los últimos años de su vida al intento de añadir a estas similitudes otra manera nueva y más avanzada, que instaurara un orden nuevo e imaginativo entre las ecuaciones de Maxwell y su propia geometría de la gravitación.

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     Algunos momentos de la vida del Maestro

Cuando Coleridge intentaba definir la belleza, volvía siempre a un pensamiento profundo: la belleza, decía, “es la unidad de la variedad”. La ciencia no es otra cosa que la empresa de descubrir la unidad en la variedad  desaforada de la naturaleza, o más exactamente, en la variedad de nuestra experiencia que está limitada por nuestra ignorancia.”

 

Hay muchas cosas que no podemos controlar, sin embargo, algo dentro de nosotros, nos envía mensajes sobre lo que podría ser importante para que nos fijemos mejor y continuemos profundizando.

Para comprender mejor el panorama, hagamos una excursión hasta la astrofísica; hay que explicar por qué la física de partículas y la astrofísica se han fundido no hace muchos años, en un nivel nuevo  de intimidad, al que alguien llamó la conexión espacio interior/espacio exterior.

Mientras los expertos del espacio interior construían aceleradores, microscopios cada vez más potentes para ver qué pasaba en el dominio subnuclear, los colegas del espacio exterior sintetizaban los datos que tomaban unos telescopios cada vez más potentes, equipados con nuevas técnicas cuyo objeto era aumentar su sensibilidad y la capacidad de ver detalles finos. Otro gran avance fueron los observatorios establecidos en el espacio, con sus instrumentos para detectar infrarrojos, ultravioletas, rayos X y rayos gamma; en pocas palabras, toda la extensión del espectro electromagnético, muy buena parte del cual era bloqueado por nuestra atmósfera opaca y distorsionadora.

                                                                          ¿Hasta donde llegaremos?

La síntesis de la cosmología de los últimos cien años es el modelo cosmológico estándar. Sostiene que el universo empezó en forma de un estado caliente, denso, compacto, hace unos 15.000 millones de años. El universo era entonces infinitamente, o casi infinitamente, denso; infinita, o casi infinitamente, caliente. La descripción “infinito” es incómoda para los físicos; los modificadores son el resultado de la influencia difuminadota de la teoría cuántica. Por razones que quizá no conozcamos nunca, el universo estalló, y desde entonces ha estado expandiéndose y enfriándose.

Ahora bien, ¿cómo se han enterado de eso los cosmólogos? El modelo de la Gran Explosión (Big Bang) nació en los años treinta tras el descubrimiento de que las galaxias (conjuntos de 100.000 millones de estrellas, aproximadamente) se estaban separando entre sí, descubrimiento hecho por Edwin Hubble, que andaba midiendo sus velocidades en 1.929.

Hubble tenía que recoger de las galaxias lejanas una cantidad de luz que le permitiera resolver las líneas espectrales y compararlas con las líneas de los mismos elementos de la Tierra. Cayó en la cuenta de que todas las líneas se desplazaban sistemáticamente hacia el rojo. Se sabía que una fuente de luz que se aparta de un observador hace justo eso. El desplazamiento hacia el rojo era, de hecho, una medida de la velocidad relativa de la fuente y del observador.

Más tarde, Hubble halló que las galaxias se alejaban de él en todas las direcciones; esto era una manifestación de la expansión del espacio. Como el espacio expande las distancias entre todas las galaxias, la astrónoma Hedwina Knubble, que observase desde el planeta Penunbrio en Andrómeda, vería el mismo efecto o fenómeno: las galaxias se apartaría de ella.

Cuanto más distante sea el objeto, más deprisa se mueve. Esta es la esencia de la ley de Hubble. Su consecuencia es que, si se proyecta la película hacia atrás, las galaxias más lejanas, que se mueven más deprisa, se acercarán a los objetos más próximos, y todo el lío acabará juntándose y se acumulará en un volumen muy, muy pequeño, como, según se calcula actualmente, ocurría hace 15.000 millones de años.

La más famosa de las metáforas científicas te pide que imagines que eres una criatura bidimensional, un habitante del Plano. Conoces el este y el oeste, el norte y el sur, pero arriba y abajo no existen; sacaos el arriba y debajo de vuestras mentes. Vivís en la superficie de un globo que se expande. Por toda la superficie hay residencias de observadores, planetas y estrellas que se acumulan en galaxias por toda la esfera; todo bidimensional. Desde cualquier atalaya, todos los objetos se apartan a medida que la superficie se expande sin cesar. La distancia entre dos puntos cualesquiera de este universo crece. Eso es lo que pasa, precisamente, en nuestro mundo tridimensional. La otra virtud de esta metáfora es que, en nuestro universo, no hay ningún lugar especial. Todos los sitios o puntos de la superficie sin democráticamente iguales a todos los demás. No hay centro; no hay borde. No hay peligro de caerse del universo. Como nuestra metáfora del universo en expansión (la superficie del globo) es lo único que conocemos, no es que las estrellas se precipiten dentro del espacio. Lo que se expande es que espacio que lleva toda la barahúnda. No es fácil visualizar una expansión que ocurre en todo el universo. No hay un exterior, no hay un interior. Sólo hay este universo que se expande. ¿En qué se expande? Pensad otra vez en vuestra vida como habitante del Plano, de la superficie del globo: en nuestra metáfora no existe nada más que la superficie.

        Hemos inventado tecnología que ha posibilitado que no estemos confinados en el planeta

Es mucho lo que podemos imaginar. Sin embargo, lo cierto es que,  como nos decía Popper:
“Cuánto más profundizo en el conocimiento de las cosas más consciente soy de lo poco que se. Mientras que mis conocimientos son finitos, mi ignorancia es ilimitada.”

Dos consecuencias adicionales de gran importancia que tiene la teoría del Big Bang acabaron por acallar la oposición, y ahora reina un considerable consenso. Una es la predicción de que la luz de la incandescencia original (presuponiendo que fue muy caliente) todavía está a nuestro alrededor, en forma de radiación remanente. Recordad que la luz está constituida por fotones, y que la energía de los fotones está en relación inversa con la longitud de onda. Una consecuencia de la expansión del universo es que todas las longitudes se expanden. Se predijo, pues, que las longitudes de onda, originalmente infinitesimales, como correspondía a unos fotones de gran energía, han crecido hasta pertenecer ahora a la región de las microondas, en la que las longitudes son unos pocos milímetros.

En 1.965 se descubrieron los rescoldos del Big Bang, es decir, la radiación de fondo de microondas. Esos fotones bañan el universo entero, y se mueven en todas las direcciones posibles. Los fotones que emprendieron viaje hace miles de millones de años cuando el universo era más pequeño y caliente, fueron descubiertos por una antena de los laboratorios Bell en Nueva Jersey.

File:WMAP Leaving the Earth or Moon toward L2.jpg

 

                                 Imagen del WMAP de la anisotropía de la temperatura del CMB.

 

Así que el descubrimiento hizo imprescindible medir la distribución de las longitudes de onda, y se hizo. Por medio de la ecuación de Planck, esta medición de la temperatura media de lo que quiera (el espacio, las estrellas, polvo, un satélite, los pitidos de un satélite que se hubiese colado ocasionalmente) que haya estado bañándose en esos fotones.

Las mediciones últimas efectuadas por la NASA con el satélite COBE dieron un resultado de 2’73 grados sobre el cero absoluto (2’73 ºK). Esta radiación remanente es una prueba muy potente a favor de la teoría del Big Bang caliente.

Los astrofísicos pueden hablar tan categóricamente porque han calculado qué distancias separaban a dos regiones del cielo en el momento en que se emitió la radiación de microondas observadas por el COBE. Ese momento ocurrió 300.000 años después del Big Bang, no tan pronto como sería deseable, pero sí lo más cerca del principio que podemos.

Resulta que temperaturas iguales en regiones separadas del espacio que nunca habían estado en contacto y cuyas separaciones eran tan grandes que ni siquiera a la velocidad de la luz daba tiempo para que las dos regiones se comunicasen, y sin embargo, sí tenían la misma temperatura. La teoría del Big Bang no podía explicarlo; ¿un fallo?, ¿un milagro? Se dio en llamar a eso la crisis de la causalidad, o de la isotropía.

     Considerado a grandes escalas, el Universo es isotrópico

De la causalidad porque parecía que había una conexión causal entre distintas regiones del cielo que nunca debieran haber estado en contacto; de la isotropía porque donde quiera que mires a gran escala verás prácticamente el mismo patrón de estrellas, galaxias, cúmulos y polvo estelar. Se podría sobrellevar esto en un modelo del Big Bang diciendo que la similitud de las miles de millones de piezas del universo que nunca estuvieron en contacto es puro accidente. Pero no nos gustan los “accidentes”: los milagros están estupendamente si jugamos a la lotería, pero no en la ciencia. Cuando se ve uno, los científicos sospechan que algo más importante se nos mueve entre bastidores. Me parece que mi inclinación científica me hace poco receptivo a los milagros. Si algo para habrá que buscar la causa.

El segundo éxito de gran importancia del modelo del Big Bang tiene que ver con la composición de nuestro universo. Puede parecer que el mundo está hecho de aire, tierra, agua y fuego, pero si echamos un vistazo arriba y medimos con nuestros telescopios espectroscópicos, apenas sí encontramos algo más que hidrógeno, y luego helio. Entre ambos suman el 98% del universo que podemos ver. El resto se compone de los otros noventa elementos. Sabemos gracias a nuestros telescopios espectroscópicos las cantidades relativas de los elementos ligero, y hete aquí que los teóricos del Big Bang dicen que esas abundancias son precisamente las que cabría esperar. Lo sabemos así.

 

El universo prenatal tenía en sí toda la materia del universo que hoy observamos, es decir, unos cien mil millones de galaxias, cada una con cien mil millones de soles. Todo lo que hoy podemos ver estaba comprimido en un volumen muchísimos menos que la cabeza de un alfiler. La temperatura era alta, unos 1032 grados Kelvin, mucho más caliente que nuestros 273 ºK actuales. Y en consecuencia la materia estaba descompuesta en sus componentes primordiales.

Una imagen aceptable de aquello es la de una “sopa caliente”, o plasma, de quarks y leptones (o lo que haya dentro, si es que hay algo) en la que chocan unos contra otros con energías del orden de 1018 GeV, o un billón de veces la energía del mayor colisionador que cualquier físico pueda imaginarse construir. La gravedad era rugiente, con su poderoso (pero aún mal conocido) influjo en esta escala microscópica.

Tras este comienzo fantástico, vinieron la expansión y el enfriamiento. A medida que el universo se enfriaba, las colisiones eran menos violentas. Los quarks, en contacto íntimo los unos con los otros como partes del denso grumo que era el universo infantil, empezaron a coagularse en protones, neutrones y los demás hadrones. Antes, esas uniones se habrían descompuesto en las inmediatas y violentas colisiones, pero el enfriamiento no cesaba; aumentaba con la expansión y las colisiones eran cada vez más suaves.

                     La máquina del big bang reveló que, en aquellos primeros momentos…

A los tres minutos de edad, las temperaturas habían caído lo bastante como para que pudiesen combinarse los protones y los neutrones, y se formaran núcleos estables. Este fue el periodo de nucleosíntesis, y como se sabe lo suficiente de física nuclear se pueden calcular las abundancias relativas de los elementos químicos que se formaron. Son los núcleos de elementos muy ligeros; los más pesados requieren de una “cocción” lenta en las estrellas.

Claro que, los átomos (núcleos más electrones) no se formaron hasta que la temperatura no cayó lo suficiente como para que los electrones se organizaran alrededor de los núcleos, lo que ocurrió 300.000 años después, más o menos. Así que, en cuanto se formaron los átomos neutros, los fotones pudieron moverse libremente, y ésta es la razón de que tengamos una información de fotones de microondas todavía.

La nucleosíntesis fue un éxito: las abundancias calculadas y las medidas coincidían. Como los cálculos son una mezcla íntima de física nuclear, reacciones de interacción débil y condiciones del universo primitivo, esa coincidencia es un apoyo muy fuerte para la teoría del Big Bang.

En realidad, el universo primitivo no era más que un laboratorio de acelerador con un presupuesto ilimitado. Nuestros astrofísicos tenían que saberlo todo acerca de los quarks y los leptones y las fuerzas para construir un modelo de evolución del universo. Los físicos de partículas reciben datos de su experimento grande y único. Por supuesto, para los tiempos anteriores a los 10-13 segundos, están mucho menos seguros de las leyes de la física. Así que, los astrofísicos azuzan a los teóricos de partículas para que se remanguen y contribuyan al torrente de artículos que los físicos teóricos lanzan al mundo con sus ideas: Higgs, unificación de cuerdas vibrantes, compuestos (qué hay dentro de los quarks) y un enjambre de teorías especulativas que se aventuran más allá del modelo estándar para construir un puente que nos lleve a la descripción perfecta del universo, de la Naturaleza. ¿Será posible algún día?

Esperemos a ver qué pasa con la historia que comenzaron Grabielle Veneziano, John Schwartz, André Neveu, Pierre Ramond, Jeff Harvey, Joel Sheik, Michael Green, David Gross y un dotado flautista de Hamelin que responde al nombre de Edward Witten.

La teoría de cuerdas es una teoría que nos habla de un lugar muy distante. Dice Leon Lederman que casi tan distante como Oz o la Atlántida; hablamos del dominio de Planck. No ha forma de que podamos imaginar datos experimentales en ese tiempo tan lejano; las energías necesarias (las de la masa de Planck) no están a nuestro alcance, lo que significa que no debemos perseverar.

            Por lejos que esté… Siempre querremos llegar. ¿Qué habrá allí dónde nuestra vista no llega? ¿Cómo será aquel universo?

¿Por qué no podemos encontrar una teoría matemáticamente coherente (sin infinitos) que describa de alguna manera Oz? ¡Dejar de soñar, como de reír, no es bueno!

Pero en verdad, al final de todo esto, el problema es que siempre estarmos haciendo preguntas: Que si la masa crítica, que si el universo abierto, plano o cerrado… Que si la materia y energía del universo es más de la que se ve. Pasa lo contrario que con nuestra sabiduría (queremos hacer ver que hay más… ¡de la que hay!), que parece mucha y en realidad es tan poca que ni podemos contestar preguntas sencillas como, por ejemplo: ¿Quiénes somos?

   Ahí, ante esa pregunta “sencilla” nos sale una imagen movida que no deja ver con claridad

Sin embargo, hemos sabido imaginar para poder desvelar algunos otros secretos del universo, de la Naturaleza, del Mundo que nos acoge y, sabemos cómo nacen, viven y mueren las estrellas y lo que es una galaxia. Podemos dar cuenta de muchas cuestiones científicas mediante modelos que hemos ideado para explicar las cosas. No podemos físicamente llegar a otras galaxias y nos hemos inventado telescopios de inmensa capacidad para llegar hasta las galaxias situadas a 12.000 millones de años luz de la Tierra. También, hemos sabido descifrar el ADN y, si ninguna catástrofe lo remedia… ¡Viajaremos por las estrellas!

Claro que, sabemos representar los Modelos de Universo que imaginamos, y, aún no hemos llegado a saber lo que el Universo es. ¡Nuestra imaginación! que siempre irá por delante de la realidad que nos rodea y que no siempre sabemos ver. Todo es, como dijo aquel, la belleza que se nos regala: “La unidad de la variedad”. Además, no debemos olvidar que, todo lo grande está hecho de cosas pequeñas.

emilio silvera

 

  1. 1
    kike
    el 3 de febrero del 2015 a las 0:53

    Bueno amigo Emilio; leyendo durante un buen rato tu interesanto trabajo, recuerdo de repente lo que comentaste hace poco: “Con la cantidad de interrogantes, cuestiones y polémicas que se podrían crear con cualquiera de los temas del cosmos, no entiendo como los lectores no suelen hacer comentarios de ningún tipo, pese a que las lecturas registradas son bastante numerosas” (más o menos creo que querías decir).

     Y eso es porque estoy completamente de acuerdo. Nada más que con este artículo ya hierve mi pobre cabeza con mil y un interrogantes, alguno de los cuales ni siquiera ya me acuerdo; pero voy a indicar algunos aún a riesgo de hacer el ridículo por mi ignorancia:

    –  Según el Experimento de Michelson-Morley, toda materia se contrae en dirección al movimiento, siendo esta contracción directamente proporcional a la velocidad de ese movimiento….Vale.

      Pero ese experimento creo que se creó antes de que existiera la presurización de las cabinas de las aeronaves, que en teoría aislan a las personas de los agentes electromagnéticos; al menos de algunos.

     Podría ser posible que una nave que estuviera perfectamente presurizada por dentro y magnetizada por fuera (cosa que dentro de poco creo que podrá llevarse a efecto), ¿ese experimento tendría las mismas consecuencias sobre la masa? ; porque pudiera ser que ese aislamiento sirviera para evitar la acrecentación de masa y por lo tanto del mayor problema existente para las altísimas velocidades(Otra cosa es que se pudieran lograr, pero que con los motores de iones, creo que se alcanzarían al cabo de cierto tiempo, pues la velocidad, ínfima al principio, se va multiplicando sin que sepamos el límite)

     Luego sigo 

    Responder
  2. 2
    kike
    el 3 de febrero del 2015 a las 1:26

     Otra cosa que obliga a pensar un poco es la conocida ley de causa-efecto.

     Es verdad que casi siempre (Según los científicos el 100X100), la causa antecede al efecto; pero algunas veces, pareciera que no está demasiado claro; por ejemplo:

     – La inteligencia del hombre´y su capacidad craneal, según muchos antropólogos está ligada en buena parte a la disposición de las manos, que a diferencia de la mayoría de los animales nos permitieron muchas habilidades vedadas para ellos, lo que a la postre sirvió para nuestro desarrollo cerebral. Claro, el principio enunciado no se rompe linealmente con ello, pero no deja de ser gracioso que la mano sea la causa del cerebro….

     Otro ejemplo (un poco rebuscado) serían las serendipias, o los hallazgos científicos inducidos en los sueños o por drogas, etc. etc.; en estos casos no se subvierte el principio, pero se falsea su espíritu…

     – Otra cosa con la que tengo bastantes dudas es con la tan aceptada teoría del Big Bang;  y no solo por eso de lo difícil que es creer en que algo mucho más pequeño que la cabeza de un alfiler pueda tener tanta energia como para construir en milisegundos un vasto espacio/tiempo (Aparte del problema de la velocidad muy superior a c.), y con tanta energía como para poderse cristalizar en millones de galaxias en poco tiempo (Sobre todo si tenemos en cuenta la cantidad necesaria de materia que haría falta en un proceso inverso).
     Digo que no solo por eso, sino que porque pese a que varios experimentos y comprobaciones han ayudado a que se aceptara esa teoría, los dos principales creo que fueron el de la uniformidad térmica y el de la radiación del fondo de microondas. 

     Pero, como digo antes, en mi verdadera ignorancia, no me averguenza hacere un par de preguntas:

     – 1ª:  ¿ En qué consideraciones científicas se basan para decir que estamos a unos 13.700 millones de años/luz del B.B.?;¿ porqué no podríamos estar mucho más cerca o mucho más lejos?; (Según algunos científicos el universo podría medir al menos ciento cincuenta mil millones de años luz de diámetro; y como todo el universo se supone  que procede de la misma cabeza del alfiler, podríamos estar a cualquier distancia del orígen, sobre todo si tenemos en cuenta que por nuestros elementos pesados somos producto de anteriores estrellas y supernovas).

     Si por esas extrañas casualidades nos encontramos justo a la distancia exacta en años/luz desde que se inició el B.B., ¿porqué nos llega a cada momento la tremenda radiación de microondas, cuando estas viajan a la velocidad de c. como corresponde a su electromagnetismo?; porque seguro que algo me pierdo (pero no lo he leido por ningún sitio); si esa radiaación es el resultado de la gran explosión que tuvoi lugar hace 13.700 millones de años, ¿Como os puede llegar ahora?; en teoría tendría que encontrarse muchísimo más lejos, en los confines del universo; a no ser que no haya finalizado el B.B. y que aún continúe explotando, cosa que tampoco nadie  ha contado. 

      No sigo porque me pongo pesado, buenas noches y saludos cordiales. 

    Responder
  3. 3
    nelson
    el 3 de febrero del 2015 a las 6:06

    Hola muchachada.
    Hola Kike.
    Como esas preguntas me las he hecho yo muchas veces y gracias al maestro y ustedes he podido hacerme una idea sobre el tema, a riesgo de empantanarme intentaré deshacer contigo alguna confusión.
    ) No es que el Big Bang “esté” a 13700 millones de a.l. ; de lo que hablamos es del tiempo de ocurrido (“hace” 13700 millones de a. l. ). Como en ese tiempo el Universo se ha expandido, según las estimaciones generalmente aceptadas su tamaño superaría los 90000 millones de a.l. 
    ) No olvidemos que el espacio cósmico es un enorme vacío con algunos cuerpos abrumadoramente pequeños con respecto a las dstancias colosales que los separan y que esos cuerpos están constituídos por átomos también formados por partículas infinitamente pequeñas separadas por distancias descomunales entre sí. Si podemos asumir esto, ya no parece tan descabellado imaginar que, si se pudiera eliminar totalmente ese espacio vacío y comprimir completamente toda la materia que existe, toda ella cupiese… en menos de la cabeza de un alfiler.
    ) En la singularidad inicial, en la “cabeza de alfiler” (en realidad infinitamente más pequeño; ver descripción matemática de “punto”) no sólo estaban contenidas las totalidades de la materia y de la energía, sino la del espacio. Esto no se puede olvidar: no se expandió el Universo en un espacio preexistente, el espacio se expandió con él.  Cada partícula de materia, en cualquier lugar que se encuentre, es parte del Big Bang y cada punto del espacio es parte de aquel punto primigenio. Todos los puntos, todas las partículas, son el lugar donde ocurrió y ningún lugar en particular tiene la primicia; al mismo tiempo, todos los puntos, todas las partículas son, están, constituyen, el confín del Universo. Entonces, desde cualquier lugar de Universo un observador “escucharía”, desde cualquier dirección,  la Radiación del Fondo de Microondas, estaría escuchando el “ruido” original de la expansión inicial de la que él mismo (su materia) participó. 
    ) Esta opinión puede ser un disparate mayúsculo, pero a mí me gusta pues me parece redonda, sencilla y no colide aparentemente (más bien se sustenta en él) con el Principio Cosmológico. Y al menos ejercitamos alguna neurona, ya que no tengo rival para el ajedrez.
    Saludos cordiales para todos.

    Responder
    • 3.1
      nelson
      el 3 de febrero del 2015 a las 16:58

      Hola otra vez amigo Kike.

      Me enredé con lo del tiempo de ocurrido el Big Bang y vuelvo a poner “a.l.” que es una medida de longitud como bien sabes. Quise decir que el hecho “ocurrió” hace 13700 millones de AÑOS y que la cifra no se refiere a distancia.
      La cifra estimada de tamaño del Universo, la puse para subrayar que no coincide con el tiempo transcurrido debido a la expansión.

      En realidad esa estimación de distancia me resulta contradictoria con la “cosmovisión” que te propongo pues implica límites, extremos, referencias espaciales medibles, dónde comienza la medición y dónde termina. Yo imagino el Universo con una topología similar a la Botella de Klein: con un sólo plano sin comienzo ni final, donde las líneas rectas en cualquier dirección se encuentran y continúan a sí mismas. Un Universo no cerrado, abierto pero sobre sí mismo, de tal manera que “lo que está más allá” es una vuelta de su propio interior.

      La teoría de los multiversos lejos de responder nada nos retrotrae a la pregunta original, porque si hay “otros” universo se supone que pasamos a hablar de un Universo mayor que contiene a universos locales. Y ese Universo global replantea las mismas preguntas que se pretende contestar con él. Al menos así lo entiendo por ahora.

      Abrazote gordo (¿te suena?)
       

      Responder
      • 3.1.1
        kike
        el 3 de febrero del 2015 a las 20:07

        Hola Nelson.

         Ya entendi que cuando hablamos de los 13.700 millones de años no hablamos de distancias sino de tiempo, pero es que casualmente todos los científicos intentan ver la luz que nos llega de ese tiempo, porque casi absolutamente significa un viaje en el tiempo, ya que lo que vemos  en distancia coincide con el tiempo aludido; creo que ya alcanzan los nueve o diez mil años (en este caso luz, pero que significa que lo que vemos era cuando el universo teníia 3 ó cuatro mil millones de años).

         Posiblemente según se vayan perfeccionando los aparatos se llegará a ver el universo cuando era muy pequeño y con las primeras estrellas, ninguna galaxia, lo que nos demostrará más que nada que la teoría es correcta.

         Pero sigo sin entender lo de la inflación, lo de que algo pueda expandirse a una velocidad no ya más rápida que la luz; muchísimo más rápida, condición que creo necesaria para que no existan ni los centros ni los confines.

         Y por supuesto no puedo entender que de un punto infinitesimal pueda salir tanta materia, cuando sabemos la ingente cantidad de energía necesaria para crear un simple grano de arena.

         Claro que a esto es lo que llaman  “singularidad”; y eso no se porqué lo asemejo al “dogma de fé”

         En  cuanto a los límites del universo creo que últimamente ya “calculan” más de 150 mil millones de años/luz.; pero muchos opinan que puede ser infinito.

         Lo de abrazote gordo creo que era de nuestro amigo Jipifeliz, que desapareció de las redes para nunca volver.

         Un abrazo más normalito, que no hay que abusar. 

        Responder
    • 3.2
      Emilio Silvera
      el 4 de febrero del 2015 a las 6:42

      Estimados amigos:

      Os “escucho” debatir sobre el tema del origen del  Universo y su acelerada expansión, a Kike excéptico en ese justo “punto” de infinita densidad y energía que llamamos singularidad y de donde (dicen) que salió todo, de la edad que dicho acontecimiento tiene y hasta dónde ha podido llegar… Todos esos puntos están centrados en un Modelo cosmológico que se ha creado para adaptarlo a las observaciones y, ya sabéis, los científicos, cuando no saben sobre algo, dejan volar la imaginación y tapan ese espacio de ignorancia con una gran idea, que está pendiente de confirma pero que, de momento, es la herramienta que tapa ese hueco vacío de explicación.

      Así han surgido la singularidad, la materia oscura, universos de dimensiones extra para la teoría de cuerdas y otros “inventos” que andan por ahí pendientes de ser confirmados pero ejerciendo de puente entre lo que sabemos y lo que suponemos.

      Ya hace tiempo que deje escrito:

       

      La cosmología observacional se ocupa de las propiedades físicas del Universo, como su composición física referida a la química, la velocidad de expansión y su densidad, además de la distribución de galaxias y cúmulos de galaxias. La cosmología física intenta comprender estas propiedades aplicando las leyes conocidas de la física y de la astrofísica. La cosmología teórica construye modelos que dan una descripción matemática de las propiedades observadas del universo basadas en esta comprensión física.

      La cosmología también tiene aspectos filosóficos, o incluso teológicos, en el sentido de que trata de comprender por qué el universo tiene las propiedades observadas.

      La cosmología teórica se basa en la teoría de la relatividad general, la teoría de Einstein de la gravitación. De todas las fuerzas de la naturaleza, la gravedad es la que tiene efectos más intensos a grandes escalas y domina el comportamiento del universo en su conjunto.

      El espacio-tiempo, la materia contenida en el universo con la fuerza gravitatoria que genera y nuestras mentes que tienen conocimientos de que todo esto sucede.

      De manera que, nuestro consciente (sentimos, pensamos, queremos obrar con conocimiento de lo que hacemos), es el elemento racional de nuestra personalidad humana que controla y reprime los impulsos del inconsciente para desarrollar la capacidad de adaptación al mundo exterior.

      Al ser conscientes, entendemos y aplicamos nuestra razón natural para clasificar los conocimientos que adquirimos mediante la experiencia y el estudio que aplicamos a la realidad del mundo que nos rodea.

      Claro que no todos podemos percibir la realidad de la misma manera. Las posibilidades existentes de que el conocimiento de esa realidad responda exactamente a lo que ésta es en sí, no parece fácil.

       

      Pero, sigamos elucubrando sobre esos importantes hechos que sucedieron hace ahora unos 13.700 millones de años, y, como somos tenaces en nuestras pequizas y nuestra curiosidad no tiene límites, algún día, cuando las tecnologías sean esas que pensamos tendremos en el futuro, entonces, sabremos con certeza sobre ese Big Bang, el por qué salió disparado a velocidades inimaginables para crear el universo, lo que pudo pasar en aquella primera fracción de segundo situada antes del Tiempo de Planck, y, si realmente, todo estaba metido en esa “singularidad” que nos cuentan.

      Ahora, llenos de dudas y cargados de ignorancia, lo único que nos queda es seguir buscando esas respuestas de preguntas planteadas y que nadie, ha sabido contestar.

      Un abrazo amigos míos.

      PD.

      Lo del café queda aceptado y… ¡quién sabe! Si podemos convencer a Kike para que participe… ¡Mucho mejor!

      Se agradece los enlaces y, te diré que lo de Banderas no me convence. Sin embargo Emma… ¡Es un ángel!

      Responder
  4. 4
    Emilio Silvera
    el 3 de febrero del 2015 a las 7:49

    ¡Hola, estimados amigos:

    Precisamente, es a esto a lo que me refiero cuando digo que todos aprendemos de todos. Volcar aquí las ideas que podamos tener sobre esta o aquella otra cuestión, nos enseña cuestiones ignoradas o nos hacen ver perspectivas nuevas a las que antes, no habíamos prestado atención. Todas las cosas tienen varias vertientes y tenemos que apurar esas diversas posibilidades para tratar de encontrar, de entre todas ellas, dónde radica la verdad del tema que nos ocupa.

    El problema del punto de “infinita densidad y energía, del que surgiera el Big Bang, es verdaderamente… escabroso, y, aunque, de momento, es lo mejor que hemos podido encontrar para explicar la presencia del Universo, parece que podrían existir otras explicaciones que tampoco podrían negar los argumentos de la expansión del Universo y de la materia y energía que en él están presentes.

    Hay una espinita clavada en todos los cosmólogos y Astrónomos, también en los Fisicos que, está, precisamente en aquellla primera fracción de segundo que nunca hemos podido traspasar. ¿Qué ocurrió en tan corto espacio de tiempo? Nadie lo sabe. Es decir, lo que pasó antes del Tiempo de Planck.

    Algunos creen que si pudiéramos saber y conocer los hechos de esa pequeña fracción de segundo, tendríamos en la mano la posibilidad de describir de manera autoconsistente y más científica, el nacimiento del Universo, sin especular ni teorizar haciendo ejercicios mentales de lo que pudo ser, sino que, de manera cierta, sabríamos lo que realmente pasó.

    Es cierto que el tiempo pasado, según todos los indicios, está sobre los 13.74o / 13.820 millones de años, sin embargo, el universo se expandió a más de 90.000 millones de años-luz y, ese espacio para nosotros “infinito” hace imposible que jaás lo podamos recorrer y, sólo con los grandes telescopios, podremos saber de ellos, de lo que por alli pueda existir.

    No podemos decir que nuestro universo sea el único universo, tampoco podemos afirmar que el Big Bang sea la causa de su nacimiento y, desde luego, en relación a esa singularidad que nos trajo el Universo que “conocemos”, lo mejor que podríamos decir es que, ¡Es posible que el Universo naciera a partirt de un punto…”

    Acordáos de lo que decían los sabios: Sólo se que no se nada.

    Claro que es agradable que dejéis aquí vuestros pensamientos sobre los temas tratados.

    ¡Ah! Amigo Nelson, no sabesw cuanto me gustaría echar contigo, una buena partida de Ajededrés.

    Saludos cordiales.

    Responder
    • 4.1
      nelson
      el 3 de febrero del 2015 a las 17:10

      Estimado Emilio.

      Já,já,já,!!! No tengo rivales porque nadie quiere jugar conmigo; es aburrido, me ganan en 10 jugadas, apenas se cómo se mueven las piezas. Lo máximo que aprendí es “tomar al paso”…

      Sí me gustaría conversar contigo, café o buen vino de por medio, sobre la Vida, la Amistad y el Amor… temas que dominas tanto o mejor que la Física… temas que como bien sabes sólo son resultado de reacciones químicas… o… ¿dices que hay algo más?… já,já,já,…

      Un abrazo gigante y saludos a tu linda familia desde Montevideo.
       

      Responder
      • 4.1.1
        nelson
        el 3 de febrero del 2015 a las 17:23

        Y de Música. El lenguaje universal, sin fronteras… 
        Sé que te gustará esto, te llegará al corazón. Si bien Banderas no tiene registro adecuado, interpreta con corrección y Sarah se las ingenia para adecuarse a él. Además Antonio lo conpensa magníficamente con su gran oficio escénico.
        De Emma… mejor escuchen y dusfruten.

        https://www.youtube.com/watch?v=5BygPbCb4a4

        https://www.youtube.com/watch?v=18mHMEqYEF8

        Otro abrazo
         

        Responder

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