viernes, 28 de enero del 2022 Fecha
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Espacio-tiempo curvo y los secretos del Universo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en La Física y el Universo    ~    Comentarios Comments (3)

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R_{\mu\nu} - {1\over 2}R g_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = {8 \pi G \over c^4} T_{\mu\nu}

 

La densidad de energía-momentum en la teoría de la relatividad se representa por cuadritensor energía-impulso. La relación entre la presencia de materia y la curvatura debida a dicha materia viene dada por la ecuación de campo de Einstein.

 

 

 

 

Los vientos estelares emitidos por las estrellas jóvenes, distorsionan el material presente en las Nebulosas, y, de la maisma manera, en presencia de masa se distosiona el esapcio-tiempo.

 

La teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo es una extensión de la teoría cuántica de campos estándar en la que se contempla la posibilidad de que el espacio-tiempo por el cual se propaga el campo no sea necesariamente plano (descrito por la métrica de Minkouski).  Una predicción genérica de esta teoría es que pueden generarse partículas debido a campos gravitacionales dependientes del tiempo, o a la presencia de horizontes.

La teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo puede considerarse como una primera aproximación de gravedad cuántica. El paso siguiente consiste en una gravedad semiclásica, en la que se tendrían en cuenta las correcciones cuánticas, debidas a la presencia de materia, sobre el espacio-tiempo.

File:3D coordinate system.svg

En un espacio euclideo convencional un objeto físico finito está contenido dentro de un ortoedro mínimo, cuyas dimensiones se llaman ancho, largo y profundida o altura. El espacio físico a nuestro alrededor es tridimensional a simple vista. Sin embargo, cuando se consideran fenómenos físicos la gravedad, la teoría de la relatividad  nos lleva a que el universo es un ente tetra-dimensional que incluye tanto dimensiones espaciales como el tiempo como otra dimensión. Diferentes observadores percibirán diferentes “secciones espaciales” de este espacio-tiempo por lo que el espacio físico es algo más complejo que un espacio euclídeo tridimiensional.

En las teorías actuales no existe una razón clara para que el de dimensiones espaciales sean tres. Aunque existen ciertas instuiciónes sobre ello: Ehrenfest (aquel gran físico nunca reconocido) señaló que en cuatro o más dimensiones las órbitas planetarias cerradas, por ejemplo, no serían estables (y por ende, parece difícil que en un universo así existiera vida inteligente preguntándose por la tridimensionalidad espacial del universo).

Es cierto que en nuestro mundo tridimensional y mental existen cosas misteriosas. A veces me pregunto que importancia puede tener un . (“¿Qué hay en un nombre? Lo que llamamos rosa, / con cualquier otro nombre tendría el mismo dulce aroma”? (-Shakespeare, Romeo y Julieta-) - La rosa da sustento a muchos otros tópicos literarios: se marchita como símbolo de la fugacidad del tiempo y lo efímero de la vida humana; y provoca la prisa de la doncella recogerla mientras pueda. Por otro lado, le advierte de que hay que tener cuidado: no hay rosa sin espinas.

También el mundo de la poesía es un tanto misterioso y dicen, que… “Los poetas hablan consigo mismo y el mundo les oye por casualidad.” Tópicos ascéticos, metafísicos o existenciales: Quiénes somos, de dónde venimos, a dónde vamos, las llamadas preguntas trascendentales, propias de la cosmología, la antropología y la metafísica. Los poetas siempre han buscado un mundo irreal y han idealizado el enaltecido mucho más allá de este mundo.

Como siempre me pasa, me desvío del tema que en este trabajo nos ocupa: El espacio-tiempo.

Estamos inmersos en el espacio-tiempo curvo y tetradimensional de nuestro Universo. Hay que entender que el espacio–tiempo es la descripción en cuatro dimensiones del universo en la que la posición de un objeto se especifica por tres coordenadas en el espacio y una en el tiempo. De acuerdo con la relatividad especial, no existe un tiempo absoluto que pueda ser medido con independencia del observador, de manera que eventos simultáneos para un observador ocurren en instantes diferentes vistos desde otro lugar. El tiempo puede ser medido, por tanto, de manera relativa, como lo son las posiciones en el espacio (Euclides) tridimensional, y esto puede conseguirse mediante el concepto de espacio–tiempo. La trayectoria de un objeto en el espacio–tiempo se denomina por el de línea de universo. La relatividad general nos explica lo que es un espacio–tiempo curvo con las posiciones y movimientos de las partículas de materia.

La introducción por parte de Minkouski de la idea espaciotemporal resultó tan importante es porque permitió a Einstein utilizar la idea de geometría espaciotemporal para formular su teoría de la relatividad general que describe la Gravedad que se genera en presencia de grandes masas y cómo ésta curva el espacio y distorsiona el tiempo. En presencia de grandes masas de materia, tales como planetas, estrellas y galaxias, está presente el fenómeno descrito por Einstein en su teoría de la relatividad general, la curvatura del espacio–tiempo, eso que conocemos como gravedad, una fuerza de atracción que actúa todos los cuerpos y cuya intensidad depende de las masas y de las distancias que los separan; la fuerza gravitacional disminuye con el cuadrado. Hemos llegado a comprender que es la materia, la que determina la geometría del espacio-tiempo.

En la imagen, dos partículas en reposo relativo, en un espacio-tiempo llano y Se representan en este esquema dos partículas que se acercan entre sí siguiendo un movimiento acelerado. La interpretación newtoniana supone que el espacio-tiempo es llano y que lo que provoca la curvatura de las líneas de universo es la fuerza de interacción gravitatoria entre ambas partículas. Por el contrario, la interpretación einsteiniana supone que las líneas de universo de estas partículas son geodésicas (“rectas”), y que es la propia curvatura del espacio tiempo lo que provoca su aproximación progresiva.

El máximo exponente conocido del espacio-tiempo curvo, se podría decir que se da en la formación de los agujeros negros, donde la masa queda comprimida a tal densidad que se conforma en una singularidad, ese objeto de energía y densidad “infinitsas” en el que, el espacio y el tiempo desaparecen de nuestra vista y parece que entran en “otro mund” para nosotros desconocidos.

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Los agujeros negros, cuya existencia se dedujo por Schwarzschild en 1.916 a partir de las ecuaciones de campo de Einstein de la relatividad general, son objetos supermasivos, invisibles a nuestra vista (de ahí su nombre) del que no escapa ni la luz; tal es la fuerza gravitatoria que generan que incluso engullen la materia de sus vecinas, objetos estelares como estrellas que osan traspasar el cinturón de seguridad que llamamos horizonte de sucesos.

Desde siempre hemos tenido la tendencia de querer representar las cosas y a medida que pudimos descubrir conocimientos nuevos, también le dimos a esos nuevos saberes sus símbolos y ecuaciones matemáticas que representaban lo que creíamos saber. Mecánica cuántica, relatividad, átomos, el genóma, agujeros negros, la constante cosmológica, la constante de Planck racionalizada…

Wheeler decía allá por el año 1957, que el punto final de la compresión de la materia -la propia singularidad- debía estar gobernada por la unión, o matrimonio, de las leyes de la mecánica cuántica y las de la distorsión espaciotemporal. Esto debe ser así, puesto que la distorsión espaguetiza el espacio a escalas tan extraordinariamente microscópicas que están profundamente influenciadas por el principio de incertidumbre.

Las leyes unificadas de la distorsión espaciotemporal y la mecánica cuántica se denominan “leyes de la gravedad cuántica”, y han sido un “santo grial” para todos los físicos desde los años cincuenta. A principios de los sesenta los que estudiaban física con Wheeler, pensaban que esas leyes de la gravedad cuántica eran tan difíciles de comprender  que nunca las podrían descubrir durante sus vidas. Sin embargo, el tiempo inexorable no deja de transcurrir, mientras que, el Universo y nuestras mentes también, se expanden. De tal manera evolucionan nuestros conocimientos que, poco a poco, vamos pudiendo conquistar saberes que eran profundos secretos escondidos de la Naturaleza y, con la Teoría de cuerdas (aún en desarrollo), parece que por fín, podremos tener una teoría cuántica de la gravedad.

Una cosa sí sabemos: Las singularidades dentro de los agujeros negros no son de mucha utilidad puesto que no podemos contemplarla desde fuera, alejados del horizonte de sucesos que marca la línea infranqueable del irás y no volverás. Si alguna vez alguien pudiera llegar a ver la singularidad, no podría regresar para contarlo. Parece que la única singularidad que podríamos “contemplar” sin llegar a morir sería aquella del Big Bang, es decir, el lugar a partir del cual pudo surgir el universo y, cuando nuestros ingenios tecnológicos lo permitan, serán las ondas gravitacionales las que nos “enseñarán” esa singularidad.

 

 Esta pretende ser la imagen de un extraño objeto masivo, un quásar  que sería una evidencia vital del Universo primordial. Es un objeto muy raro que nos ayudará a entender cómo crecieron los agujeros negros súpermasivos unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang (ESO).

Representación artística del aspecto que debió tener 770 millones después del Big bang el quásar más distante descubierto hasta la fecha (Imagen ESO). Estas observaciones del quásar brindan una imagen de nuestro universo tal como era durante su infancia, solo 750 millones de años después de producirse la explosión inicial que creó al universo. El análisis del espectro de la luz del quásar no ha aportado evidencias de elementos pesados en la nube gaseosa circundante, un hallazgo que sugiere que el quásar data de una era cercana al nacimiento de las primeras estrellas del universo.

Basándose en numerosos modelos teóricos, la mayoría de los científicos está de acuerdo sobre la secuencia de sucesos que debió acontecer durante el desarrollo inicial del universo: Hace cerca de 14.000 millones de años, una explosión colosal, ahora conocida como el Big Bang, produjo cantidades inmensas de materia y energía, creando un universo que se expandía con suma rapidez. En los primeros minutos después de la explosión, protones y neutrones colisionaron en reacciones de fusión nuclear, formando así hidrógeno y helio.

Finalmente, el universo se enfrió hasta un punto en que la fusión dejó de generar estos elementos básicos, dejando al hidrógeno como el elemento predominante en el universo. En líneas generales, los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, como por ejemplo el carbono y el oxígeno, no se formaron hasta que aparecieron las primeras estrellas. Los astrónomos han intentado identificar el momento en el que nacieron las primeras estrellas, analizando a tal fin la luz de cuerpos muy distantes. (Cuanto más lejos está un objeto en el espacio, más antigua es la imagen que de él recibimos, en luz visible y otras longitudes de onda del espectro electromagnético.) Hasta ahora, los científicos sólo habían podido observar objetos que tienen menos de unos 11.000 millones de años. Todos estos objetos presentan elementos pesados, lo cual sugiere que las estrellas ya eran abundantes, o por lo menos estaban bien establecidas, en ese momento de la historia del universo.

                          Supernova 1987 A

El Big Bang produjo tres tipos de radiación: electromagnética (fotones), radiación de neutrinos y ondas gravitatorias. Se estima que durante sus primeros 100.000 años de vida, el universo estaba tan caliente y denso que los fotones no podían propagarse; eran creados, dispersados y absorbidos antes de que apenas pudieran recorrer ínfimas distancias. Finalmente, a los cien mil años de edad, el universo se había expandido y enfriado lo suficiente para que los fotones sobrevivieran, y ellos comenzaron su viaje hacia la Tierra que aún no existía. Hoy los podemos ver como un “fondo cósmico de microondas”, que llega de todas las direcciones y llevan gravada en ellos una imagen del universo cuando sólo tenía esa edad de cien mil años.

Se dice que al principio sólo había una sola fuerza, la Gravedad que contenía a las otras tres que más tarde se desgajaron de ella y “caminaron” por sí mismas para hacer de nuestro universo el que ahora conocemos. En Cosmología, la fuerza de gravedad es muy importante, es ella la que mantiene unidos los sistemas planetarios, las estrellas en las galaxias y a las galaxias en los cúmulos. La Gravedad existe a partir de la materia que la genera para curvar el espaciotiempo y dibujar la geometría del universo.

Un fenómeno de gran violencia galáctica

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

Un agujero negro es lo definitivo en distorsión espaciotemporal, según las ecuaciones de Einstein: está hecho única y exclusivamente a partir de dicha distorsión. Su enorme distorsión está causada por una inmensa cantidad de energía compactada: energía que reside no en la materia, sino en la propia distorsión. La distorsión genera más distorsión sin la ayuda de la materia. es la esencia del agujero negro.

Lo cierto es que los físicos relativistas se han sentido muy frustrados desde que Einstein publicó su Teoría de la relatividad general y se desprendieron de ellas mensajes asombroso como el de la existencia de agujeros negros que predecían sus ecuaciones de campo. Así que, se dirigieron a los astrónomos para que ellos confirmaran o refutaran su existencia mediante la observación del universo profundo. Sin embargo y, a pesar de su enorme esfuerzo, los astrónomos npo han podido obtener medidas cuantitativas de ninguna distorsión espaciotemporal de agujeros negros. Sus grandes triunfos han consistido en varios descubrimientos casi incontrovertibles de la existencia de agujeros negros en el universo, pero han sido incapaces de cartografiar, ni siquiera de forma ruda, esa distorsión espaciotemporal alrededor de los agujeros negros descubiertos. No tenemos la técnica para ello y somos conscientes de lo mucho que nos queda por aprender y descubrir.

Las matemáticas siempre van por delante de esa realidad que incansables buscamos. Ellas nos dicen que en un agujero negro, además de la curvatura y el frenado y ralentización del tiempo, hay un tercewr aspecto en la distorsi´pon espaciotemporal de un agujero negro: un torbellino similar a un enorme tornado de espacio y tiempo que da vueltas y vueltas alrtededor del horizonte del agujero. Así como el torbellino es muy lento lejos del corazón del tornado, también el torbellino. Más cerca del núcleo o del horizonte el torbellino es más rápido y, cuando nos acercamos hacia el centro ese torbellino espaciotemporal es tan rápido e intenso que arrastra a todos los objetos (materia) que ahí se aventuren a estar presentes y, por muy potentes que pudieran ser los motores de una nave espacial… ¡nunca podrían hacerla salir de esa inmensa fuerza que la atraería hacia sí! Su destino sería la singularidad del agujero negro donde la materia comprimida hasta límites inimaginables, no sabemos en qué se habrá podido convertir.

Todos conocemos la teoría de Einstein y lo que nos dice que ocurre cuando grandes masas, como planetas, están presentes: Curvan el espacio que lo circundan en función de la masa. El exponente máximo de dicha curvatura y distorsión temporal es el agujero negro que, comprime la masa hasta hacerla “desaparecer” y el tiempo, en la singularidad formada, deja de existir. En ese punto, la relatividad general deja de ser válida y tenemos que acudir a la mecánica cuántica para seguir comprendiendo lo que allí está pasando.

Einstein no se preocupaba por la existencia de este extraño universo dentro del agujero negro porque la comunicación con él era imposible. Cualquier aparato o sonda enviada al centro de un agujero negro encontraría una curvatura infinita; es decir, el campo gravitatorio sería infinito y, como ya se explica anteriormente, nada puede salir de un agujero negro, con lo cual, el mensaje nunca llegará al exterior. Allí dentro, cualquier objeto material sería literalmente pulverizado, los electrones serían separados de los átomos, e incluso los protones y los neutrones dentro de los propios núcleos serían desgajados. De todas las maneras tenemos que reconocer que este universo especular es matemáticamente necesario para poder ir comprendiendo cómo es, en realidad, nuestro universo.

Con todo esto, nunca hemos dejado de fantasear. Ahí tenemos el famoso puente de Einstein-Rosen que conecta dos universos y que fue considerado un artificio matemático. De todo esto se ha escrito hasta  la extenuación:

“Pero la factibilidad de poder trasladarse de un punto a otro del Universo recurriendo a la ayuda de un agujero de gusano es tan sólo el principio de las posibilidades. Otra posibilidad sería la de poder viajar al pasado o de poder viajar al futuro. Con un túnel conectando dos regiones diferentes del espacio-tiempo, conectando el “pasado” con el “futuro”, un habitante del “futuro” podría trasladarse sin problema alguno hacia el “pasado”  Einstein—Rosen—Podolsky), para poder estar físicamente presente en dicho pasado con la capacidad de alterar lo que está ocurriendo en el “ahora”. Y un habitante del “pasado” podría trasladarse hacia el “futuro” para conocer a su descendencia mil generaciones después, si la hubo.

 

El puente de Einstein-Rosen conecta universos diferentes. Einstein creía que cualquier cohete que entrara en el puente sería aplastado, haciendo así imposible la comunicación Posteriormente, los puentes de Einstein-Rosen se encontraron pronto en otras soluciones de las ecuaciones gravitatorias, tales como la solución de Reisner-Nordstrom que describe un agujero eléctricamente cargado. Sin embargo, el puente de Einstein-Rosen siguió siendo una nota a pie de página curiosa pero olvidada en el saber de la relatividad.

File:Cassini-science-br.jpg

Lo cierto es que algunas veces, tengo la sensación de que aún no hemos llegado a comprender esa fuerza misteriosa que es la Gravedad, la que no se quiere juntar con las otras tres fuerzas de la Naturaleza. Ella campa solitaria y aunque es la más débil de las cuatro, esa debidad resulta engañosa poreque llega a todas partes y, además, como algunos de los antiguos filósofos naturales, algunos piensan que es la única fuerza del universo y, de ella, se desgajaron las otras tres cuando el Universo comenzó a enfriarse.

¡El Universo! Es todo lo que existe y es mucho para que nosotros, unos recien llegados, podamos llegar a comprenderlo en toda su inmensidad. Muchos son los secretos que esconde y, como siempre digo, son muchas más las preguntas que las respuestas. Sin embargo, estamos en el camino y… Como dijo el sabio: ¡Todos los grandes viajes comenzaron con un primer paso!

emilio silvera

El cerebro, siempre misterioso

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo y... ¿nosotros?    ~    Comentarios Comments (0)

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Conexiones sin fin que en tan pequeño habitáculo es tan grande como un universo

 

La naturaleza de la mente es el misterio más profundo de la humanidad., se trata, además de un enigma de proporciones gigantescas, que se remonta a milenios atrás, y que se extiende el centro del cerebro hasta los confines del Universo. Es un secreto que provocó vértigo y depresión en alguna de las mentes más preclaras de algunos de los filósofos y pensadores más grandes que en el mundo han sido. Sin embargo, este amplio vacío de ignorancia está, ahora, atravesado, por varios rayos de conocimiento que nos ayudará a comprender cómo se regula la energía mental.

Aunque puede que no sepamos que es la mente, sabemos algunas cosas sobre el cerebro. Está formado por una red, una increíble maraña de “cables” eléctricos que serpentean a través de una gran cantidad de “sustancias” neuroquímicas. Existen quizás cien mil millones de neuronas en el cerebro humano, tantas como estrellas hay en la Vía Láctea, y, cada una de ellas recibe eléctricos de alrededor de mil neuronas, además de estar en y en comunicación con unas cien mil neuronas más.

 

 

 

 

El suministro de datos que llega en forma de multitud de mensajes procede de los sentidos, que detectan el entorno interno y externo, y luego envía el resultado a los músculos para dirigir lo que hacemos y decimos. Así pues, el cerebro es como un enorme ordenador que realiza una serie de tareas basadas en la información que le llega de los sentidos. Pero, a diferencia de un ordenador, la cantidad de material que entra y sale parece poca cosa en comparación con la actividad interna. Seguimos pensando, sintiendo y procesando información incluso cuando cerramos los ojos y descansamos.

 

 

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Hablar de la “Mente” y del “Cerebro” es querer ir mucho más allá de nuestros conocimientos. Una Galaxia como la Vía Láctea tiene más de 100 000 millones de estrellas, y, un cerebro humano, tiene aún más neuronas y conexiones. Así que, nos encontramos ante un complejo dilema: La verdad no puede ser experimentada de la misma que podemos experimentar con los objetos que están fuera, separados de nosotros y que podemos ver y observar, estudiar sus mecanismos y funciones pero, eso que llamamos “La Mente” es algo más, mucho más que una simple galaxia que “sólo” tiene Estrellas, Nebulosas y Mundos, una Mente, amigos míos, tiene dentro mucho más. Tánto es lo que tiene que, no hemos podido llegar a comprenderla, siendo algo tan cercano a nosotros y que creemos que está dentro de nosotros mismos, y, sin embargo, no sabemos lo que es, como funciona, y, hasta dónde puede llegar.

La unidad a partir de la cual se configuran todas las fabulosas actividades del cerebro es una célula del mismo, la neurona. Las neuronas son unas células fantásticamente ramificadas y extendidas, pero diminutas.

 

 

 

 

La hipótesis neuronal de las células anatómicamente separadas se estableció cuando Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) modificó el método cromoargéntico de Golgi y lo utilizó en una serie magistral de experimentos. Aunque Golgi y Ramón y Cajal compartieron el premio Nobel en 1906, siguieron nsiendo revales encarnizados el final.

Si todas las neuronas del cerebro, los cien mil millones, están anatómicamente separadas unas de otras, ¿cómo podían los mensajes eléctricos que pasaban a través de una de ellas saltar de una neurona a la siguiente?. La respuesta es que no saltan sino que hacen otra cosa, y esto tiene una importancia fundamental en relación con el modo en que funciona el cerebro.

El descubrimiento fue realizado por Otto Loewi, cuando trabajaba en Australia durante la década de 1920. Lowell estaba trabajando con la transmisión neuronal del cerebro al corazón a través del nervio vago. Aisló el corazón de una rana con el nervio vago intacto, y demostró que la estimulación del nervio hacía que los latidos del corazón fueran más lentos. Pero él quería saber cómo se transmitía al corazón el mensaje eléctrico que transporta el nervio vago. ¿Se trataba de una conexión eléctrica o química, o de alguna otra cosa diferente? La clave estaba en una solución química que bañaba el corazón después de la estimulación del nervio vago que como consecuencia segregaba esta sustancia química que hacía de intermediaria en la transmisión del mensaje una célula a la siguiente.

 

 

 

 

El suministro de que llega en forma de multitud de mensajes procede de los sentidos, que detectan el entorno interno y externo, y luego envía el resultado a los músculos para dirigir lo que hacemos y decimos. Así pues, el cerebro es como un enorme ordenador que realiza una serie de tareas basadas en la información que le llega de los sentidos. Pero, a diferencia de un ordenador, la cantidad de material que entra y sale parece poca cosa en comparación con la actividad interna. Seguimos pensando, sintiendo y procesando información incluso cuando cerramos los ojos y descansamos.

Por lo tanto, los impulsos eléctricos nerviosos pasan a los extremos de las neuronas, donde la llegada del impulso hace que la terminación nerviosa libere una sustancia química (un neurotransmisor), que cruza el estrecho espacio que hay dos neuronas (la sinapsis), y entonces la sustancia química actúa sobre la segunda neurona para modificar su capacidad de emitir , a su vez, impulsos nerviosos. Cada neurona liberará sólo un de neurotransmisor (habitualmente), pero lo liberará hacia muchas neuronas diferentes.

 

 

Núcleos motores

Núcleos sensitivos

Dentro de nuestros cerebros se producen fenómenos que no sabemos explicar

 

Llegar a conocer la Sabiduría que hemos tratado de conocer por medio de la razón y de la intuición para llegar a conceptos teóricos que nos lleven a la verdadera Ciencia a través del experimento y la observación, que un día, muy lejano aún en el futuro, nos abra la puerta de esa “REALIDAD” tan deseada y que, esperemos que no llegue a decepcionarnos, si algún día, la pudiéramos alcanzar. Claro que, si esa realidad, es verdad que reside mucho más allá del espacio y del teimpo donde residemos, será inalcanzable para nosotros que, nunca podremos ir más allá de ésta realidad física que nos aprisiona.

Existen dos neurotransmisores principales en el cerebro: el glutamato y el GABA. El glutamato actúa sobre la segunda neurona para aumentar la probabilidad de que emita un impulso nervioso (por lo que es un transmisor excitante), mientras que el GABA actúa para disminuir la probabilidad de que lo emita (luego es un transmisor inhibidor).

No obstante, una neurona no recibe una sola entrada una sinapsis neuronal individual, sino que recibe muchos miles. Decenas de miles de sinapsis miles de neuronas diferentes cubren la superficie ramificada de una sola neurona. Omito explicar aquí (podría ser tedioso para del lector) todos los mecanismos de los transmisores entre sinapsis y las ramas de salida (los axones) por las que se desplazan las señales eléctricas como ondas o destellos de luz.

 

 

 

 

Todo cambia y nada permanece. Al igual que nuestro Sol será el día de mañana una regulgente Nebulosa Planetaria, también nosotros, en este mundo cambiante, pasaremos a formar de ese todo del que venimos y al que tenemos que volver para formar parte del mundo que nos dio cobijo.

Una neurona, o una red de neuronas, así recoger información de muchas fuentes, incluídos los sentidos, la memoria y las emociones, para controlar la señal que ella misma va a emitir y que finalmente puede ocasionar una contracción o una relajación muscular.

El glutamato es el principal neurotransmisor del cerebro, pero paradójicamente es tambnién una toxina poderosa para las células del sistema nervioso. Cuando los niveles de glutamato son bajos, actúan como una señal entre neuronas, pero si son excesivos las sobreexcitan y las matan.. Esta acción “excitotóxica” del glutamato parece ser la causa de muerte neuronal durante las apoplejías y en las enfermedades neurodegenerativas, tales como la de Alzheimer, la de Parkison, y la esclerosis múltiples.

Somos parte del Universo y estamos inmersos en una vorágine de vertiginosa complejidad alentada por la energía sin fin del ritmo continuo de las estrellas y mundos que favorecen la creación de seres conscientes que generan pensamientos y, la fragilidad de la vida, expuesta a las múltiples entradas de agentes nosivos, cada vez está más asentada en la seguridad conseguida por el avance del saber y el conocimiento de la Naturaleza que, como sabemos, guarda todos los secretos y tiene todas las respuestas.

 

 

 

 

El glutamato es uno de los aditivos más frecuentes en los alimentos, presentándose en forma de sal como glutamato monosódico (GMS). Actúa reforzando el sabor y es omnipresente en la cocina china: la salsa de soja es especialmente rica en glutamato. Afortunadamente, el glutamato que está en el instestino y en la sangre apenas penetra en el cerebro, porque la barrera “sangre-cerebro” impide que glutamato cruce la sangre al cerebro.

No obstante, en medicina existe un trastorno conocido como “síndrome del resaurante chino” -donde nunca he comido, ni comeré- que puede aparecer por comer demasiados alimentos saturados de glutamato y que consiste en unos niveles de glutamano tan elevados en la sangre que no puede impedir que entre en el cerebro y cause la muerte neuronal. Claro que, otras fuentes nos dicen que el GABA, actúa como calmante y de alguna manera, contrarresta el mal. De hecho, los barbitúricos, el principio activo de las que toman algunos enfermos depresivos y las benzodiacepinas, como el Librium o el Valium, que reduce la ansiadad, actúan, por ejemplo, reforzando la acción del GABA en su receptor neuronal.

Pero, paemos a comentar  sobre otros temas del Universo, como por ejemplo, los cúmulos de estrellas y otros

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Arriba podemos contemplar el precio cúmulo globular que contiene unas cien mil estrellas y nos contempla desde la constelación de Sagitario a unos viente mil años-luz de distancia. Se le ha llamado M55 y se puede contemplar con telescopio en todo su esplendor y a lo largo de los 100 años-luz que su diámetro abarca. Estrellas de todo tipo conforman estos tipos de cúmulos que deambulan por el halo de nuestra Galaxia como poblaciones ligadas por la fuerza de gravedad y, generalmente, son agrupaciones mucho mayores que las que se encuentran en el disco galáctico. Esta imagen en color impresionante fue hecha con el telescopio CFH telescopio de 3,6 metros y se extiende por unos 100 años luz de todo el cúmulo globular M55.

Observan dos cúmulos de galaxias comunicándose entre sí mediante gas

A la izquierda el cúmulo de Galaxias Abell y, a la derecha, Dos cúmulos de galaxias comunicándose sí a través de un puente de gas caliente de un espacio de 10 millones de años luz, revelaron las últimas imágenes captadas en los clúster llamados Abel 399 y Abel 401, por el telescopio espacial Planck, informaron  la agencia espacial europea ESA y la estadounidense NASA.

Estas grandes concentraciones de estrellas y de galaxias nos hacen pensar en la posibilidad de que, también, a mayor escala, podrían existir cúmulos similares a los de las estrellas y las galaxias pero, a escala mucho mayor para los universo. Es decir, que podrían existir cúmulos y supercúmulos de universos de la misma manera que existen de estrellas y galaxias.

http://bitacoradegalileo.files.wordpress.com/2010/04/cumulovirgonasa.jpg

“Agrupación de galaxias de 50 y 100 miembros, con concentraciones de polvo y gas caliente. Estas galaxias se mantienen unidas entre sí gracias a la interacción gravitatoria, y los cúmulos presentan masas cercanas a 10 billones de veces la del Sol. Los cúmulos de galaxias miden normalmente decenas de megapársecs (decenas de millones de años-luz). La formación de estas agrupaciones se suele situar en periodos entre hace diez mil millones de años y la actualidad. Algunos ejemplos de estas aglomeraciones de galaxias son el cúmulo de Virgo, el de Hércules y el de la Cabellera de Berenice. Existen otras agrupaciones mayores, llamadas supercúmulos de galaxias y otras menores, llamadas grupos de galaxias. Grupo de galaxias es una concentración de varias decenas de galaxias, con masas totales que alcanzan el billón de veces la de nuestro Sol. Los tamaños característicos de los grupos rondan el megapársec (3 millones de años-luz). El ejemplo más cercano lo ofrece el Grupo Local, al que pertenece nuestra Galaxia. Los supercúmulos de galaxias son grandes estructuras formadas por la interacción gravitatoria de cúmulos y grupos de galaxias, con tamaños entre los 100 y los 500 megapársecs (300 y 1500 millones de años-luz). Los súper cúmulos de galaxias constituyen las mayores estructuras jerárquicas en el cosmos. Por encima de estas entidades, el universo adquiere una textura homogénea a gran escala.”

Un artículo de los muchos expuestos en las revistas especializadas nos dice:

“Los astrónomos han encontrado la mejor prueba hasta el momento para la extraña idea de que nuestro universo es uno de muchos en el “multiverso”. Es más, estos universos paralelos parecen estar ejerciendo una extraña fuerza sobre el nuestro, provocando que los cúmulos de galaxias fluyan a lo largo del espacio hacia los bordes del universo conocido. Las nuevas pruebas proceden de estudios de “saltos y movimientos” en la temperatura de la radiación de fondo de microondas (CMB), el resplandor dejado por el Big Bang.”

De la misma manera que existen cúmulos de estrellas y de galaxias… ¿Por qué no podrían existir tambien, cúmulos de Universos? No existen razones para negar tal posibilidad y nuestras limitaciones actuales nos llevan a tener que dejar en cuarentena tal posibilidad, no podemos ni afirmar ni negar nada sobre su posible existencia. Por otra parte, el que algún universo vecino tirara del nuestro, podría explicar la expansiòn y el comportamiento de las galaxias sin necesidad de la dichosa “materia oscura”.

Como ocurre entre dos o más galaxias cercanas que se atraen por la fuerza gravitatoria que generan sus masas y terminan fusionándose en una sóla galaxia mayor. De la misma manera digo, parece como si una fuerza de gravedad generada por la materia de ese otro universo, estuviera tratando de atraernos juntarse al nuestro, en este caso, sería una fusión  a lo bestia. ¡Dos universos que se juntan para convertirse en uno solo mayor! Tal espectáculo sería alucinante,  poder contemplar esta misma escena de arriba pero,  cambiando las galaxias por universos.

Claro que nosotros podemos imaginar y plantearnos una serie de escenarios que sean diferentes a éste nuestro, en el que, sólo podemos contemplar un Universo, el nuestro. Tenemos una visión plausible del Universo basada en que hay una sóla las constantes y las leyes de la Naturaleza. Los universos son entidades de una vasta complejidad y no trucos fáciles de , y cuanto más complicado son, más piezas hay que encajar. Además, ¿no tenemos de sobra con el nuestro, al que no hemos llegado a comprender?

La idea de que haya otros universos no es nueva. En los siglos XVIII y XIX se especuló con esa idea como del problema de la existencia de otros mundos.  Charles Pantin decía:

“La aparente unicidad del universo depende básicamente del hecho de que podamos concebir muchas alternativas él.”

 

Nuestro universo puede ser uno un numero infinito de universos paralelos, cada uno de los cuales está conectado a los demás por una serie infinita de agujeros de gusano.  El viaje por estos agujeros de gusano es posible pero extremadamente improbable. Cualquier cosa que podamos imaginar podría reflejar una realidad intuida por muchos que, basados en datos que van pudiendo ser comprobados, nos llevan a esa sensación de que, nuestro Universo, no está solo y forma parte de un Multiverso mayor.

Pensemos, por ejemplo, en una gran colección de pompas de jabón suspendidas en el aire.   Normalmente, cada pompa de jabón es como un universo en sí mismo, excepto que periódicamente choca con otra pompa para formar una más grande, o se divide en pompas más pequeñas.  Las diferencias están enque cada pompa de jabón es un universo.

 

Reparando en estas coincidencias cósmicas, el físico Freeman Dyson escribió en cierta ocasión:

“Cuando miramos en el Universo e identificamos los muchos accidentes de la física y la astronomía que han colaborado en nuestro beneficio, casi parece que el Universo debe haber sabido, en cierto sentido, que nosotros íbamos a venir.”

 

Particularmente creo que, la vida llegó a este planeta por una serie de circunstancias muy especiales: tamaño, temperatura y distancia al Sol (idónea para no morir congelados o asados por una temperatura extrema), su atmósfera primitiva, las chimeneas marinas, la mezcla de elementos, y su transformación evolutiva, el oxígeno, la capa de ozono, los mares y océanos ¡el agua!, etc. etc.

Dada la inmensidad de nuestro Universo, nuestro mismo caso (un sistema solar con planetas los que destaca uno que contiene vida inteligente), se habrá dado en otros muchos mundos similares o parecidos al nuestro, tanto en nuestra misma Galaxia la Vía Láctea, como en otras más lejanas.  Me parece una estupidez que se pueda pensar que estamos solos en el Universo, la lógica nos dice todo lo contrario.

Claro que nuestras excursiones por los nuevos senderos que han abierto los intentos de entender y aplicar los valores de las constantes universales plantean muchas grandes preguntas sobre la Naturaleza de las cosas. Hemos comprobado que los cosmólogos contemplan activamente la Naturaleza de “otros mundos” en los que las constantes de la naturaleza toman otros valores diferentes que en el nuestro. Parece que cambios muy pequeños en muchas de nuestras constantes harían la vida imposible. esto plantea la cuestión más profunda de si estos “otros mundos” -universos- existen en algún sentido y, si es así, qué los diferentes del universo que nosotros vemos y conocemos.

También ofrece una alternativa al viejo argumento de que el aparente buen ajuste del mundo para ue posea todas aquellas propiedades requeridas para la vida es prueba de alguna de diseño espcial. Pues si existen todas las alternativas posibles, debemos encontrarnos necesariemente habitando en una de las que permiten la vida. O podríamos ir aún más lejos y aventurar la conjetura de que podríamos esperar encontrarnos en el más probable de universo que sustenta vida. Como hemos dicho al principio, la primera persona que parece haber expresado este enfoque de los muchos universos, fue el biólogo Charles Pantin, quien trató de encontrar un contexto más atractivo para reflexionar sobre propiedades especiales de la estructura, constantes y leyes del universo introduciendo la idea de un conjunto de muchos “mundos” -universos-, uno de ellos con una serie diferenciada de propiedades físicas.

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Si pudiéramos saber que nuestro propio Uiverso era sólo uno un indefinido con propiedades cambiantes quizá podríamos invocar una solución análoga al principio de selección natural; que sólo en ciertos universos, los que se incluye el nuestro, se dan las circunstancias especiales para la existencia de la vida, y al menos que se satisfaga esta condición, no habrá observadores para advertir tal hecho.

Claro que, concebir siquiera tal multiverso de todos los universos posibles es que hay muchas cosas qu podrían ser diferentes. De nuestro estudio de las matemáticas sabemos que existen lógicas diferentes a la que utilizamos en la práctica, en la que los enunciados son o verdaderos o falsos. Análogamente, hay diferentes estructuras matemáticas; diferentes leyes de la Naturaleza posibles; diferentes valores las constantes de la naturaleza; diferentes números para los valores de espacio y de tiempo; diferentes de partida para el universo; y diferentes resultados aleatorios para secuencias complejas de suscesos. Frente a ello, la colección de todos los mundos posibles tendría que incluir, como mínimo, todas las permutaciones y combinaciones posibles de estas diferentes cosas. Obtener una comprensiòn de tal galimatías es pedir demasiado.

Universos Paralelos ¿ tiene el nuestro un gemelo ? (4 de 4)

Ya nos podemos hacer una idea de lo que podría suceder si realmente existieran esos otros universos posibles, en los que tendrían más dimensiones que el nuestro, la Gravedad sería diferente, la fuerza electromagnética tendría otros parámetros o escalas, y, la radiación a la que lleva la fuerza nuclear débil podría ser más fuerte y devastadora, mientras que, la fuerza nuclear fuerte, sería diferente y, la materia que conformaría tendría propiedades desconocidas en nuestro universo. Claro que, no podemos saber si realmente esos universos serían posibles y, siendo así (que lo es), la pregunta es: ¿hay realmente universos alternativos permitidos o, en realidad son tan posibles la existencia de círculos cuadrados?

No me extrañaría que la Teoría de Todo sea un hecho, nos muestre también que es muy restrictiva cuando se trate de dar “permiso” la existencia de esos universos “paralelos” que nuestras mentes soñaron como consecuencia de una ignorancia que sólo se permitir, ciertas licencias, por medio de la imaginación infinita en la que, la ciencia, no puede poner barreras.

Universos Paralelos ¿ tiene el nuestro un gemelo ? (4 de 4)

Como no sabemos, como la ignorancia nos lleva a la especulación y a la conjetura, pensamos y pintamos esos universos paralelos de mil maneras distintas y, en uno de ellos, podríamos encontrar un “mundo” diferente. En unos, como en el nuestro estará presente la vida, en otros, por no haberse producido expansión alguna, todas las galaxias conformarán una sóla y enorme galaxia universal que será la portadora de las estrellas y los mundos, otros universos habrán nacido muertos, y, también los habrá en los que, al ser diferentes las fuerzas, no reunirán las condiciones necesarias para que, ninguna clase de vida pueda estar allí presente. Otros muchos también, aunque estarán allí formando del Multiverso, no podrán ni considerarse universo al ser sistemas cerrados estáticos, en los que, ni la materia ni la energía tienen actividad para formar estrellas, galaxias y mundos…¿Para qué serviría un universo así?

Es cierto, no podemos dejar de especular y crear modelos, hacer conjeturas y recrear hipótesis de lo que podría ser y, todo ello, de manera inconsciente, está promovido por el institno de conservación que intuye el final del Universo y quiere, de alguna manera, escapar de ese final irreversible y, qué manera mejor para ello que la existencia de otros universos.

emilio silvera