viernes, 14 de agosto del 2020 Fecha
Ir a la página principal Ir al blog

IMPRESIÓN NO PERMITIDA - TEXTO SUJETO A DERECHOS DE AUTOR




Senderos del Parque Natural de Aracena (Huelva)

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en No solo de pan vive el hombre    ~    Comentarios Comments (0)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

 

Visitar el Parque Nacional de la Sierra de Aracena y Los picos de Aroche en la Provincia de Huelva, puede resyltar una buena distracción, y, de camino, se está en contacto con la Naturaleza y, se tiene la oportunidad de interaccionar con genete sencilla y abierta que, están siempre dispuestos a dar información sobre cualquier cosa que le queramos preguntar. Se come bien y por módicos precios en un sin fin de Hospederías que ofrecen el material de la Tierra, manjares muy sabrosos como lo pueden ser el Gurumelo y el Jamón de Jabugo.

No pocos domingos me pierdo por estos parajes con mi mujer y mis dos hijos estudiantes, y, lo pasamos bastante bien mimetizándonos con el lugar que, como os digo, es de lo más agradable y, conocer lugares así, no se puede en las grandes ciudades.

¡Animáos!

emilio silvera

La Anti teoría; El Creacionismo Darwiniano

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Cosmología    ~    Comentarios Comments (4)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

 

De seguro no ha de ser fácil referirse a ese Darwinismo Jesuita o Jesusiano o si quieren a ese Creacionismo Evolutivo, una especie de tartaleta de peras con limones, que tanto a muchos atormenta, lo cierto, es que por uno u otro lado de manera independiente, cabos sueltos siempre quedan, por eso hoy, probaré con este mix de ambos, quizás, ese sabor agridulce me entregue una mirada mas amplia tanto del ayer como también de nuestro mañana.

El inicio

Quizás, seamos el fruto de una casualidad, una especie de pollo que no nace de un huevo, eso, seguramente nunca lo desentrañaremos y por siempre continuará como una disyuntiva entre creacionistas y evolucionistas. Pero lo cierto he indiscutible es que , hemos avanzado y valla que demasiado, primeramente la vida; ese milagro animado que en algún lugar se dio paso desde la no vida , de la materia inerte e inanimada a lo que es hoy, en un planeta rebozarte de diversidad de especies por todos los rincones y de allí, como se han ido sucediendo especies tras especies, hasta que un momento aparecemos en escena, nosotros, los seres humanos, los actuales monarcas de esta pequeña mota de polvo que viaja a través del espacio casi infinito ya por casi 4.500 millones de años y digo actual por que en el pasado fueron otros los monarcas, aunque su reinado tuvo un final muy dramático. Pero vamos avanzando un poco y comencemos con algunas de nuestras interrogantes ¿ Cuantas veces nos preguntamos, si estamos solos o si existe mas vida repartida por allí afuera?, lo cierto es que, quizás pudiera ser y creo que así es, abundancia por todos lados, de hecho, me baso en las leyes de la naturaleza, todo se repite por todos lados, de las nebulas nacen las estrellas y alrededor de cada una de ellas se conforman planetas girando a su alrededor, unos gaseosos y otros rocosos como el nuestro, los ladrillos fundamentales para la vida también deben ser parte del mismo ciclo, así, como hemos logrado descubrir, que el agua es abundante en todos los confines del Universo. ¿Pero seres como nosotros?, allí, la cosa cambia, cuesta imaginarse aquello y digo esto, porque comparándonos con los demás seres vivos, esa inmensa abundancia que se ha ido dando una y otra vez en el planeta, queramos o no, nos ha ido colocando cada vez mas alto en la escala de la evolución, un lugar privilegiado que difícilmente otra especie de cualquiera de los cinco reinos que conocemos pueda llegar a alcanzar alguna vez.

La complejidad de la vida

Hoy mirando hacia atrás, nos cuesta imaginar a lo que hoy hemos llegado, tanto así, que podríamos pensar que nuestros frágiles cuerpos están siendo más complejos que el propio Universo que nos alberga. Cada uno de nosotros es un universo por si mismo, un trozo de materia animada con sofisticados sistemas biológicos organizados jerárquicamente en aparatos, sistemas, órganos y tejidos, que se van componiendo de las mas de cincuenta billones de células que posee el cuerpo humano, pero además, dotados de algo muy particular, quizás, nuestro sello único, el cerebro, un órgano muy complejo y hasta ahora todavía desconocido, lleno de secretos, el que hace que todo nuestro cuerpo funcione, que a pesar, que solo supone cerca del 2% de nuestra masa corporal, consume cerca del 20% del oxigeno y calorías que necesitamos diariamente. Como cosa curiosa, su composición mayoritaria es de casi un 80% de agua y a pesar de ser el encargado de procesar las señales de dolor de otras partes del organismo, en si mismo, este no siente dolor. Pero este por sobre todas las cosas anteriores, se ha desarrollado a tal magnitud, que hoy nos provee, de ese distingo único, la conciencia, el pensamiento, el razocínio, la comprensión en definitiva, la inteligencia humana, toda ella sumida en su interior acuoso, características que nos han llevado a desarrollar tantas cosas que no tienen parangón alguno con todo aquello inerte que gira y continua girando en el espacio, ya por un tiempo que se va transformando en casi infinito, por siempre y para siempre, realizando un mismo ciclo.

Nosotros en cambio, dotados de ese órgano casi mágico, hemos ido avanzando, creando tecnología y ciencia y por medio de estas, hemos ido doblándole la mano a la naturaleza, alargando nuestro ciclo de vida, utilizando los elementos de la misma naturaleza en nuestro propio beneficio e incluso, llegando a crear nuevos elementos, que la naturaleza no posee. Quizás comenzando a crear algo y que de seguro será nuestra mayor aliada en los siguientes pasos de la evolución, me refiero a la creación de la naturaleza artificial, esa herramienta con la que venceremos completamente las leyes impuestas por la naturaleza y que hoy nosotros, los monarcas de la materia animada esta dispuesta a vencer.

El futuro

De seguro, lograremos seguir avanzando y hoy, mirando hacia delante, me atrevo a pensar de cómo podríamos llegar a ser, si tomáramos como un precepto, el acelerado avance que cada día logramos mas y mas, vale la pena preguntarse ¿ Como seremos en mil años mas? y casi de seguro, a aquellos privilegiados herederos, nuestra evolucionada inteligencia les tendrá deparadas unas vidas que hoy ni en la mejor película de ciencia ficción podríamos recrear, como tampoco podríamos encontrar hoy una mente capaz de razonar e imaginar tan hacia delante.

Habremos vencido a la naturaleza, nuestras vidas serán eternas, a lo mejor nuestros cuerpos siempre envejecerán y tal vez, habremos creado cuerpos artificiales en los cuales podamos transmutar nuestras conciencias y nuestras mentes completas, para que allí, en forma artificial o natural, se mantengan sin los letargos del paso del tiempo, cuerpos quizás, desechables, con el chips de nuestra conciencia dentro.

Si fuimos el producto de una casualidad como apuntan algunos, hoy tenemos un tremendo logro, nuestra conciencia y nuestra inteligencia, nos han llevado mas allá, hemos creado los sentimientos, la alegría, la tristeza, el amor y cuantas otras cosas, que están dentro de nosotros como también lo están todos nuestros conocimientos, como en un gran libro, almacenados, pero ciertamente no tenemos hojas, sino todo en la conciencia, un espacio pequeñísimo dentro de nuestras cabezas pero en los que caben cientos de libros completos de información.

La vida por sobre todo

Debemos preservar nuestras vidas, de otra manera no tendría sentido el que estemos acá, si nacimos de la nada o fuimos creados como apuntan otros, es bueno que miremos un poco a nuestro alrededor, todo cuanto hemos logrado, la música, el arte, la ciencia, nos hemos sobrepuesto a un Universo inerte y hemos hecho de esta pequeña mota de polvo, quizás el lugar mas entretenido del Universo, donde nuestra pequeña raza a creado civilizaciones, hemos inundado el espacio de hermosos sonidos arrojados de esa ciencia que es la música, como podemos imaginar que de una casualidad hoy un ciego pueda pintar un óleo, un sordo tocar un piano, o mas aún, como podemos pensar que todo lo que hemos logrado como raza gracias a esas grandes mentes que han existido en nuestro planeta queden en un tiempo mas queden en nada y mas aun en el olvido cósmico de este universo.

La mente, el verdadero tesoro

Al hilo de lo anterior, cuantas veces no hemos pensado al respecto, nuestros cuerpos son frágiles, pero nuestra mente no, quizás un cuerpo artificial como dijimos anteriormente será la solución, uno intercambiable, con sensores para poder sentirlo aunque solo táctiles, pues no querremos de seguro sentir dolores como con los naturales y por cierto, con la posibilidad que si no nos gusta uno o se daña, solo cambiaremos el chip de la conciencia a otro modelito. Mientras escribía esto, me vino a la memoria el famoso científico stephen hopkinks, quizás un claro aunque duro ejemplo de lo que planteo, una mente brillante en un cuerpo inanimado, pero sigue siendo el mismo, pues solo necesita de su mente para seguir adelante, sintiendo, pensando y creando. Amigos, el cuerpo es solo el vehículo que nos mueve, nos alberga, como si pensamos en un ciego, su mente es el, su cuerpo solo su vehículo, pero con sus luces dañadas. Todo aquello y mucho más no sucederían con cuerpos artificiales. De seguro así, deberán ser en el futuro, aunque no descarto de plano que podamos mediante la genética algún día conseguir cuerpos eternos, con medicina ultra-avanzada.

El final del Universo

Lo seguro y que deduzco de lo que somos capaces, es que el día de mañana, si desapareciera el Universo, el ser humano continuara viviendo, y no es fantasía, de seguro lograremos crear un universo propio, quizás uno paralelo en donde habitar. Ya estamos ad portas de comenzar los viajes estelares, luego vendrán los extragalacticos, de allí, tendremos a nuestro alcance todo lo que contiene la naturaleza, inagotables yacimientos de agua, metales e incluso nuevas moradas por si tuviéramos que algún día abandonar esta.

Con tecnología ultra avanzada y digo esto como una certera realidad a lo que seguro va a suceder, pues, si miramos hacia atrás, hace doscientos años, jamás nos hubiéramos imaginado como raza, naves espaciales, llegando a los confines del sistema solar, gigantescos ojos viendo casi el nacimiento del Universo, ese cuasi parto cósmico del que algunos dicen nació todo, e increíblemente todo aquello desde esta pequeña mota de polvo, el planeta tierra.

Seres especiales

Tal vez no seremos los únicos, pero si tengo claro que somos especiales y seguiremos siéndolo, una vez un evolucionista dijo, “El hombre se creo a si mismo dioses y profetas para allí echar sus descargos y alimentar y tranquilizar sus necesidades espirituales”, quizás sea cierto, pero hoy, analizando nuestro pasado, presente y futuro, también diríamos que si nuestros ancestros un día provistos de un pequeño mazo, se fueron reuniendo unos con otros y formaron pequeñas comunidades, luego fueron asentándose en diferentes lugares, con el paso del tiempo formaron aldeas repartidas en todos lados, aunque siempre unos fueron mas allá y no conformes con establecerse en un solo lugar miraron mas allá lejos del horizonte, así amigos, comenzó la colonización de nuevas tierras, aunque esta a veces trajo consigo las guerras, pues algunos terrenos ya tenían dueño y los colonizadores lucharon por hacerse de estos nuevos parajes, pero vamos la historia continuo y hasta nuestros tiempos, donde la humanidad a seguido con esta tradición de mirar siempre mas allá pero hoy a levantado su cabeza y ha mirado hacia el cielo, se ha creado de las herramientas necesarias y ha puesto inicio a esta empresa, la que hemos llamado carrera espacial, nuestra luna fue la primera en sucumbir a esa extraña necesidad de ir mas allá, luego fueron nuestros vecinos los planetas y pronto vendrán las estrellas, así con el paso de este acelerado tiempo podemos pensar que la humanidad con esa genómica virtud que es su curiosidad, algún día , habrá de colonizar la inmensidad de este Universo y allí, quizás no conforme aun, volteará introduciéndose en algún agujero de gusano para saltar a otra dimensión , en busca de otros universo, para seguir colonizando cada mas allá, pero si, aquel, humano, ya seguro será mas humanoide, provisto de esas cualidades que hoy nos hacen frágil, el, de seguro será inmortal, convertido en un casi dios, dominante de todo el universo, allí quizás sabremos que el universo fue creado para nosotros, quizás por quién, eso solo lo sabremos si ese alguien le pone termino al universo, aunque ahora ya nos esta entrando la duda, pues, de seguro trataremos de salvarnos de ese holocausto, inventaremos algo para continuar mas allá de ese momento, donde quizás explotara, todo se desvanecerá, pero luego de la nada, del vacío infinito, allí, aparecerá el ser humano escondido en alguna parte para seguir mas allá, si amigos a diferencia de aquellos gigantescos dinosaurios que un sucumbieron, nosotros, los humanos, frágiles y pequeños, hemos llegado para quedarnos.

Para terminar diría que me cuesta pensar en si alguna vez lograremos descifrar el de donde venimos, el por que estamos acá, lo que si se me hace mucho mas claro, es “ el porqué estaremos allá y hacia donde iremos”, al futuro infinito, dentro o fuera de esta burbuja gigante que es nuestro Universo.

Nuestros conocimientos, nuestros avances, todo absolutamente todo, no tiene sentido que se pierda en el olvido, tal vez después de este no halla otro Universo que tenga preparado la naturaleza, pero, claramente el hombre logrará vencer esta complicación, como siempre lo ha hecho, quizás, creando uno propio y como siempre, aprendiendo a manejar esta naturaleza que pareciera estar allí para que nosotros la aprendamos a utilizar. Quizás tengamos algo a nuestro favor, el cosmos, esta cada día más viejo y nosotros, todavía muy jóvenes.

Como datos finales de este humilde autor; diría que me considero más que un cosmólogo, un historiador filosófico tratando de escudriñar la vida de este tremendo sujeto llamado Universo, una rara mezcla de pensamiento y ciencia que cree por sobre todo en la importancia de la vida.

Abdel Majluf

Cosmólogo

P.D: Gracias a nuestro amigo y habitual contertulio del blog Abdel Majluf por su artículo.

Creando modelos científicos para saber

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (0)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

 

¿Cómo sabemos (si son ciertas) las cosas que pensamos que sabemos?

¿A qué se refieren los científicos cuando dicen que ellos “conocen” lo que hay dentro del un átomo, por ejemplo, o lo que pasó en los tres primeros minutos de vida del Universo?

Se refieren a que tienen lo que ellos denominan un modelo del átomo, o del universo temprano, o lo que sea en que ellos estén interesados, y que este modelo encaja con el resultado de sus experimentos, o sus observaciones del mundo. Este tipo de modelo científico no es una representación física de la cosa real, del mismo modo que un modelo de avión representa un avión de tamaño natural, sino que es una imagen mental que se describe mediante un grupo de ecuaciones matemáticas.

Los átomos y las moléculas que componen el aire que respiramos, por ejemplo, se pueden describir en términos de un modelo en el que imaginamos cada partícula como si fuera una pequeña esfera perfectamente elástica (una diminuta bola de billar), con todas las pequeñas esferas rebotando unas contra las otras y contra las paredes del recipiente.

Ésa es la imagen mental, pero es sólo la mitad del modelo; lo que lo hace un modelo científico es describir el modo como se mueven las esferas y rebotan unas contra otras mediante un grupo de leyes físicas, escritas en términos de ecuaciones matemáticas. En este caso, estas son esencialmente las leyes del movimiento descubiertas por Isaac Newton hacen más de 300 años.

Bianca Atwell y el átomo

         Mirando dentro del átomo

Utilizando estas leyes matemáticas es posible predecir, por ejemplo, qué le pasará a la presión ejercida por un gas si se aplasta hasta la mitad de su volumen inicial. Si hacemos el experimento, el resultado que se obtiene encaja con la predicción del Modelo (en este caso la presión se doblará), lo que lo convierte en un buen modelo.

Naturalmente, no deberíamos sorprendernos de que el modelo estándar de un gas que lo describe en términos de pequeñas bolas que rebotan unas contra otras de acuerdo con las leyes de Newton haga esta predicción en concreto correcta, porque los experimentos fueron hechos primero, y el modelo fue diseñado o construido, para hacer encajar los resultados de esos experimentos.

                             Tenemos modelos para mtodo

El siguiente paso en el proceso científico es utilizar el modelo que se ha desarrollado desde las medidas efectuadas en un grupo de experimentos para hacer predicciones (predicciones precisas, matemáticas) sobre lo que le pasará al mismo sistema cuando se hacen experimentos diferentes. Si el modelo hacer predicciones “correctas” bajo nuevas circunstancias, demuestra que es un buen modelo; si fracasa al hacer las predicciones correctas, no se puede descartas completamente, porque todavía nos dice algo útil sobre los primeros experimentos; pero en el mejor de los casos tiene una aplicabilidad limitada.

De hecho, todos los modelos científicos tienen aplicabilidad limitada. Ninguno de ellos es “la verdad”. El modelo de un átomo como una pequeña esfera perfectamente elástica funciona bien en cálculos de cambio de presión de un gas bajo circunstancias diferentes, pero si queremos describir el modo en que el átomo emite o absorbe luz, necesitamos un modelo de átomo que al menos tenga dos componentes, un núcleo central diminuto (que se puede considerar él mismo como una pequeña esfera perfectamente elástica para determinados fines) rodeado por una nube de electrones.

    Las cosas que creemos saber… ¡No siempre son ciertas!

Los modelos científicos son representaciones de la realidad, no la realidad en sí misma, y no importa lo bien que funcionen o lo precisas que sean sus predicciones bajo circunstancias apropiadas, siempre se considerarán aproximaciones y ayudas a la imaginación, más que la verdad absoluta. Cuando un científico afirma, por ejemplo, que el núcleo de un átomo está compuesto por partículas denominadas protones y neutrones (nucleones) lo que en realidad debería decir es que el núcleo de un átomo se comporta, bajo determinadas circunstancias, como si estuviera formado de protones y neutrones. Los mejores científicos toman el “como si” como se lee, pero entienden que sus modelos son, efectivamente, sólo modelos; científicos menores a menudo olvidan esta diferencia crucial.

Los científicos menos y muchos no-científicos, tienen otra idea equivocada. A menudo piensan que el papel de los científicos hoy en día es llevar a cabo experimentos que probarán la exactitud de un modelo con una precisión cada vez mayor -hacia posiciones con más y más decimales- ¡En absoluto! La razón para llevar a cabo experimentos que demuestren predicciones previas no comprobadas es descubrir (como decía Feynman) donde fallan los modelos.

Encontrar defectos en sus modelos es la esperanza abrigada por los mejores científicos, porque esos defectos -cosas que los modelos no pueden predecir o explicar en detalle- destacarán los lugares donde necesitamos una nueva comprensión, con modelos mejores, para progresar…

El arquetipo ejemplo de esto es la Gravedad. La ley de la gravedad de Newton se consideró la pieza clave de la física durante más de doscientos años, desde la década de 1680 hasta comienzos del siglo XX. Pero había unas pocas, aparentemente insignificantes, cosas que el modelo newtoniano no podía explicar (o predecir), referente a la órbita del planeta Mercurio y al modo como la luz se curva cuando pasa cerca del Sol.

El modelo de la Gravedad de Einstein, basado en su teoría general de la relatividad, explica lo mismo que el modelo de Newton, pero también explica los detalles sutiles de órbitas planetarias y curvatura de la luz. En ese sentido, es un modelo mejor y más completo que el anterior, y hace predicciones correctas (en particular, sobre el Universo en general) que el viejo modelo no hace. Pero el modelo de Newton todavía es todo lo que se necesita si se está calculando el vuelo de una sonda espacial desde la Tierra hasta la Luna. Se podrían hacer los mismos cálculos empleando la relatividad general, pero sería más tedioso por su complejidad y daría la misma respuesta, así que, en muchos casos donde no existe la complejidad, se utiliza el modelo más sencillo de Newton.

Así que, amigos, los modelos (todos los modelos) han sido y serán buenos en su momento y, también, como ocurrió con el de la Gravedad, vendrán otros nuevos que los superarán y servirán mejor y de manera más profunda en el conocimiento de las cosas que traten, llegando así un poco más lejos en nuestros conocimientos sobre la Naturaleza, ya que, a medida que observamos el Universo, nuestras mentes se abren al saber del mundo que nos rodea y cada vez, podemos comprender mejor lo que realmente ocurre en él.

Nuestras percepciones del Universo son, la mayoría de las veces, equivocadas, y nos formamos una idea de lo que allí está o de lo que allí ocurre que, en la realidad, es otra muy diferente. Y, eso, es así debido a que nuestros conocimientos son muy limitados sobre las cosas, y, está aconsejado por ideas preconcebidas que, muchas veces, entorpece la comprensión de esa realidad que incansables buscamos.

Cuando se consiguen describir de manera exitosa las cosas que ocurren en la Naturaleza, como es el caso de la Relatividad, tanto especial como General, a los físicos, les encanta definirlos como “modelo estándar”. El modelo de los gases de las bolas de billar (que también es conocido como teoría cinética, ya que trata de partículas en movimiento) es un modelo estándar. Pero cuando los físicos hablan de “el modelo estándar”, se están refiriendo a uno de los grandes triunfos de la ciencia del siglo XX.

Gravedad y Mecánica cuántica son los dos moldelos prevalentes hoy en la física del mundo, de la Naturaleza, del Universo. Ahí están las explicaciones que de la materia, del espacio tiempo y de las fuerzas universales y las constantes podemos dar y, estamos tratando de abrir camino a nuevas teorías y modelos que nos lleven más alla pero, necesitamos saber matemáticas que no se inventaron aún y también, disponer de energías imposibles, ya que, la energía de Planck de 1019 GeV necesaria para llegar hasta las cuerdas… ¡es sólo un suelo del futuro lejano!

                                                                   Mirando dentro del átomos

Así ocurre con los modelos que describen la Mecánica Cuántica y la Relatividad, son Modelos Hitos en la Historia de la Ciencia de la Humanidad. Ambos modelos han sido explicado aquí, en mis comentarios muchas veces y, además, no es este el motivo del presente trabajo que, se circunscribe a explicar lo que es un modelo científico y como funciona, al mismo tiempo de cómo se valora su validez que, en realidad, nunca será definitiva, que es lo que ocurre con nuestros conocimientos.

Así que, dicho todo lo anterior, podemos llegar a una conclusión que estaría bien y nos acercaría a la realidad: Lo que sabemos es lo que creemos saber del mundo que nos rodea, y, no es, de ninguna manera, lo que deberíamos saber si nos estamos refiriendo a la realidad de lo que es el Universo y de lo que su Naturaleza finalmente significa y nos quiere decir, para llegar a ese final de comprensión, se necesitarán muchos modelos que se irán desechando por otros que vendrán, y, de esa manera, la Humanidad se acercará a esa realidad que tanto persigue.

emilio silvera

¡Cosas de Física!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (1)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

Entre los teóricos, el casamiento de la relatividad general y la teoría cuántica es el problema central de la física moderna. A los esfuerzos teóricos que se realizan con ese propósito se les llama “supergravedad”, “súpersimetría”, “supercuerdas” “teoría M” o, en último caso, “teoría de todo o gran teoría unificada”.

Ahí tenemos unas matemáticas exóticas que ponen de punta hasta los pelos de las cejas de algunos de los mejores matemáticos del mundo (¿y Perelman? ¿Por qué nos se ha implicado?).  Hablan de 10, 11 y 26 dimensiones, siempre, todas ellas espaciales menos una que es la temporal.  Vivimos en cuatro: tres de espacio (este-oeste, norte-sur y arriba-abajo) y una temporal. No podemos, ni sabemos o no es posible instruir, en nuestro cerebro (también tridimensional), ver más dimensiones. Pero llegaron Kaluza y Klein y compactaron, en la longitud de Planck las dimensiones que no podíamos ver. ¡Problema solucionado!

               ¿Quién puede ir a la longitud de Planck para verlas?

La puerta de las dimensiones más altas quedó abierta y, a los teóricos, se les regaló una herramienta maravillosa.  En el Hiperespacio, todo es posible.  Hasta el matrimonio de la relatividad general y la mecánica cuántica, allí si es posible encontrar esa soñada teoría de la Gravedad cuántica.

Así que, los teóricos, se han embarcado a la búsqueda de un objetivo audaz: buscan una teoría que describa la simplicidad primigenia que reinaba en el intenso calor del universo en sus primeros tiempos, una teoría carente de parámetros, donde estén presentes todas las respuestas.  Todo debe ser contestado a partir de una ecuación básica.

¿Dónde radica el problema?

Vivimos en un mundo tridimensional y no vemos ninguna dimensión extra ¡Si existe!

El problema está en que la única teoría candidata no tiene conexión directa con el mundo de la observación, o no lo tiene todavía si queremos expresarnos con propiedad. La energía necesaria para ello, no la tiene ni el nuevo acelerador de partículas LHC que mencioné en páginas anteriores. La verdad es que, la teoría que ahora tenemos, el Modelo Estándar, concuerda de manera exacta con todos los datos a bajas energías y contesta cosas sin sentido a altas energías.

La verdad es que, la teoría que ahora tenemos, el Modelo Estándar, concuerda de manera exacta con todos los datos a bajas energías y contesta cosas sin sentido a altas energías. Precisamente por ello, es necesario seguir tratando de hallar ese Modelo más perfecto y completo que nos hable también de la Gravedad.

¡Necesitamos algo más avanzado!

Se ha dicho que la función de la partícula de Higgs es la de dar masa a las Cuando su autor lanzó la idea al mundo, resultó además de nueva muy extraña.  El secreto de todo radica en conseguir la simplicidad: el átomo resulto ser complejo lleno de esas infinitesimales partículas electromagnéticas que bautizamos con el nombre de electrones, resultó que tenía un núcleo que contenía, a pesar de ser tan pequeño, casi toda la masa del átomo.  El núcleo, tan pequeño, estaba compuesto de otros objetos más pequeños aún, los quarks que estaban instalados en nubes de otras partículas llamadas gluones y, ahora, queremos continuar profundizando, sospechamos, que después de los quarks puede haber algo más.

Bueno, la idea nueva que surgió es que el espacio entero contiene un campo, el campo de Higgs, que impregna el vacío y es el mismo en todas partes. Es decir, que si miramos a las estrellas en una noche clara estamos mirando el campo de Higgs.  Las partículas influidas por este campo, toman masa.  Esto no es por sí mismo destacable, pues las partículas pueden tomar energía de los campos (gauge) de los que hemos comentado, del campo gravitatorio o del electromagnético.  Si llevamos un bloque de plomo a lo alto de la Torre Eiffel, el bloque adquiriría energía potencial a causa de la alteración de su posición en el campo gravitatorio de la Tierra.

Como E=mc2, ese aumento de la energía potencial equivale a un aumento de la masa, en este caso la masa del Sistema Tierra-bloque de plomo.  Aquí hemos de añadirle amablemente un poco de complejidad a la venerable ecuación de Einstein.  La masa, m, tiene en realidad dos partes.  Una es la masa en reposo, m0, la que se mide en el laboratorio cuando la partícula está en reposo.  La partícula adquiere la otra parte de la masa en virtud de su movimiento (como los protones en el acelerador de partículas, o los muones, que aumentan varias veces su masa cuando son lanzados a velocidades cercanas a c) o en virtud de su energía potencial de campo. Vemos una dinámica similar en los núcleos atómicos.  Por ejemplo, si separamos el protón y el neutrón que componen un núcleo de deuterio, la suma de las masas aumenta.

Pero la energía potencial tomada del campo de Higgs difiere en varios aspectos de la acción de los campos familiares. La masa tomada de Higgs es en realidad masa en reposo. De hecho, en la que quizá sea la versión más apasionante de la teoría del campo de Higgs, éste genera toda la masa en reposo.  Otra diferencia es que la cantidad de masa que se traga del campo es distinta para las distintas partículas.

Los teóricos dicen que las masas de las partículas de nuestro modelo estándar miden con qué intensidad se acoplan éstas al campo de Higgs.

La influencia de Higgs en las masas de los quarks y de los leptones, nos recuerda el descubrimiento por Pieter Zeeman, en 1.896, de la división de los niveles de energía de un electrón cuando se aplica un campo magnético al átomo.  El campo (que representa metafóricamente el papel de Higgs) rompe la simetría del espacio de la que el electrón disfrutaba.

Hasta ahora no tenemos ni idea de que reglas controlan los incrementos de masa generados por el Higgs (de ahí la expectación creada por el nuevo acelerador de partículas LHC). Pero el problema es irritante: ¿por qué sólo esas masas -Las masas de los W+, W-, y Zº, y el up, el down, el encanto, el extraño, el top y el bottom, así como los leptones – que no forman ningún patrón obvio?

No dejamos de experimentar para saber cómo es nuestro mundo, la Naturaleza, el Universo que nos acoge. Cada día podemos sentir la alegría de un nuevo descubrimiento al desvelar algún secreto escondido que la Naturaleza tenía guardado como un Tesoro para cuando nosotros, pudiéramos comprender sobre el mismo, y, parece que cada día estamos más cerca de saber, por ejemplo… ¿Qué secretos esconde la Luz?

Las masas van de la del electrón 0’0005 GeV, a la del top, que tiene que ser mayor que 91 GeV.  Deberíamos recordar que esta extraña idea (el Higgs) se empleó con mucho éxito para formular la teoría electrodébil (Weinberg-salam).  Allí se propuso el campo de Higgs como una forma de ocultar la unidad de las fuerzas electromagnéticas y débiles.  En la unidad hay cuatro partículas mensajeras sin masa -los W+, W-, Zº y fotón que llevan la fuerza electrodébil.  Además está el campo de Higgs, y, rápidamente, los W y Z chupan la esencia de Higgs y se hacen pesados; el fotón permanece intacto. La fuerza electrodébil se fragmenta en la débil (débil porque los mensajeros son muy gordos) y la electromagnética, cuyas propiedades determina el fotón, carente de masa.  La simetría se rompe espontáneamente, dicen los teóricos.  Prefiero la descripción según la cual el Higgs oculta la simetría con su poder dador de masa.

Las masas de los W y el Z se predijeron con éxito a partir de los parámetros de la teoría electrodébil. Y las relajadas sonrisas de los físicos teóricos nos recuerdan que Gerard ^t Hooft y Veltman dejaron sentado que la teoría entera esta libre de infinitos.

Relatividad y Gravedad Cuántica. Universidad de Cambridge.

Pero, encierra tantos misterios la materia que, a veces me hace pensar en que la podríamos denominar de cualuquier manera menos de inerte ¡Parece que la materia está viva!

Son muchas las cosas que desconocemos y, nuestra curiosidad nos empuja continuamente a buscar esas respuestas.

El electrón y el positrón son notables por sus pequeñas masas (sólo 1/1.836 de la del protón, el neutrón, el antiprotón o antineutrón), y, por lo tanto, han sido denominados leptones (de la voz griega lentos, que significa “delgado”).

Aunque el electrón fue descubierto en 1.897 por el físico británico Josepth John Thomson (1856-1940), el problema de su estructura, si la hay, no está resuelto.  Conocemos su masa y su carga negativa que responden a 9,1093897 (54) x 10-31 Kg la primera y, 1,602 177 33 (49) x 10-19 culombios, la segunda, y también su radio clásico: r0 = e2/mc2 = 2’82 x 10-13 m. No se ha descubierto aún ninguna partícula que sea menos cursiva que el electrón (o positrón) y que lleve  una carga eléctrica, sea lo que fuese (sabemos como actúa y cómo medir sus propiedades, pero aun no sabemos qué es), tenga asociada un mínimo de masa, y que esta es la que se muestra en el electrón.

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

¡No por pequeño, se es insignificante!

Recordémoslo, todo lo grande está hecho de cosas pequeñas.

En realidad, existen partículas que no tienen en absoluto asociada en ellas ninguna masa (es decir, ninguna masa en reposo).  Por ejemplo, las ondas de luz y otras formas de radiación electromagnéticas se comportan como partículas (Einstein en su efecto fotoeléctrico y De Broglie en la difracción de electrones*.

Esta manifestación en forma de partículas de lo que, de ordinario, concebimos como una onda se denomina fotón, de la palabra griega que significa “luz”.

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

Wavy.gif

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

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

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

Ya hemos construidos ingenios para medir las ondas gravitacionales provenientes de agujeros negros

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

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

   Dos agujeros negros binarios que producen ondas gravitatorias que no dejamos de buscar para saber

Asimismo, la rotación de estrellas de neutrones con “protuberancias” en su estructura constituye un eficaz emisor de radiación en esta banda de frecuencias. Estos sistemas nos permiten acceder al estudio de las propiedades de la materia en unas condiciones de presión y densidad que nunca podríamos alcanzar en la Tierra. Por último, al igual que existe un fondo de radiación de microondas asociado a la expansión del universo en el modelo de Big Bang, también existe un fondo de radiación gravitatoria fósil que codifica información cosmológica clave para comprender la formación de estructuras a gran escala en el universo. Como fuentes de baja frecuencia podemos señalar los sistemas binarios de enanas blancas en caída espiral. Algunos de estos sistemas, denominados binarias de verificación, proporcionan fuentes de ondas gravitatorias con contrapartidas electromagnéticas conocidas a priori, lo cual es muy importante para la calibración y comprobación de los detectores.

Tenemos que volver a los que posiblemente son los objetos más misteriosos de nuestro Universo: Los agujeros negros.  Si estos objetos son lo que se dice (no parece que se pueda objetar nada en contrario), seguramente serán ellos los que, finalmente, nos faciliten las respuestas sobre las ondas gravitacionales y el esquivo gravitón. La onda gravitacional emitida por el agujero negro produce una ondulación en la curvatura del espacio-temporal que viaja a la velocidad de la luz transportada por los gravitones.

Si profundizamos mucho en las entrañas de la materia… ¿Qué veríamos? Algunos buenos teo´ricos nos hablaban de espuma cuántica, un estado desconocido de la materia que, por estar tan alejado de nosotros, nunca hemos podido llegar hasta él ni con los grandes aceleradores, es posible, que la tal espuma cuántica esté más allá de los Quarks.

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

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

En cuanto a nuestra comprensión del universo a gran escala (supercúmulos de galaxias, ondas gravitacionales, posibles estrellas de Quarks-Gluones… No dejamos de investigar y esperimentar tanto con el uso de grandes telecospios como de Aceleradores de partículas que harían las delicias de Demócrito y de Empédocles. los padres de los elementos y del átomo. ¡Qué les gustaría ver lo que ahora está pasando! Y, sobre todo, que sus premoniciones, resultaron casi ciertas-

http://curiosidades.batanga.com/sites/curiosidades.batanga.com/files/5-de-las-cosas-mas-grandes-del-universo-2.jpg

El Gran Vacío de Böotes” muchos le consideran el lugar más aterrador del universo. Es una inmensa región del universo, con forma esférica, de un diámetro de aproximadamente unos 250.000.000 de años luz. Se cree que se formó a partir de la unión de varios vacíos y unas 2500 galaxias del tamaño de la nuestra entrarían allí.

Consideramos vacío cosas que están llenas a rebosar

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

No puedo dejar de referirme al vaciotheta (vació θ) que, es el estado de vacío de un campo gauge no abeliano (en ausencia de campos fermiónicos y campos de Higgs).

En el vacío theta hay un número infinito de estados degenerados con efecto túnel entre estos estados.  Esto significa que el vacío theta es análogo a una fundón de Bloch* en un cristal. Se puede derivar tanto como un resultado general o bien usando técnicas de instantón.  Cuando hay un fermión sin masa, el efecto túnel entre estados queda completamente suprimido. Cuando hay campos fermiónicos con masa pequeña, el efecto túnel es mucho menor que para campos gauge puros, pero no está completamente suprimido.

Nos podríamos preguntar miles de cosas que no sabríamos contestar.  Nos maravillan y asombran fenómenos naturales que ocurren ante nuestros ojos pero que tampoco sabemos, en realidad, a que son debidos.  Si, sabemos ponerles etiquetas como, por ejemplo, la fuerza nuclear débil, la fisión espontánea que tiene lugar en algunos elementos como el protactinio o el torio y, con mayor frecuencia, en los elementos que conocemos como transuránidos.

A medida que los núcleos se hacen más grandes, la probabilidad de una fisión espontánea aumenta.  En los elementos más pesados de todos (einstenio, fermio y mendelevio), esto se convierte en el método más importante de ruptura, sobrepasando a la emisión de partículas alfa.

Nos queda mucho porder oír las vibraciones de esas “cuerdas” que la física trata de encontrar, y, mientras tanto, oiremos vibrar esas otras que nos ofrece el violín en las manos expertos del músico con experiencia. Mientras tanto, esas otras cuerdas cuya existencia intuimos y soñamos, si es cierto que están ahí, seguirán silenciosas vibrando y creando materia a partir de esa ínfima sustancia que no hemos podido observar… ¡por el momento!

La teoría de cuerdas rompe con esta idea. Presupone que las partes más pequeñas son filamentos de energía. Una especie de cuerdas que vibran. Lo que hace que la teoría de supercuerdas sea tan interesante es que el marco estándar mediante el cual conocemos la mayor parte de la física es la teoría cuántica y resulta que ella hace imposible la gravedad. 

La relatividad general de Einstein, que es el modelo de la gravedad, no funciona con la teoría cuántica. Sin embargo, las supercuerdas modifican la teoría cuántica estándar de tal manera que la gravedad no sólo se convierte en posible, sino que forma parte natural del sistema; es inevitable para que éste sea completo.
¿Por qué es tan importante encajar la gravedad y la teoría cuántica?
 Porque no podemos admitir una teoría que explique las fuerzas de la naturaleza y deje fuera a una de esas fuerzas.  Así ocurre con el Modelo Estándar que deja aparte y no incluye a la fuerza gravitatoria que está ahí, en la Naturaleza. La teoría de supercuerdas se perfila como la teoría que tiene implicaciones si tratamos con las cosas muy pequeñas, en el microcosmos; toda la teoría de partículas elementales cambia con las supercuerdas que penetra mucho más; llega mucho más allá de lo que ahora es posible.
Después de todo lo anteriormente comentado y explicado, lo que nos queda, en nuestra realidad, es el Modelo Estándar que, con sus 19 parámetros aleatorios (ya pudimos quitar el 20 que era el Bosón de Higgs hace dos años “descubierto”, tenemos que seguri persistiendo en poder verificar la Teoría de cuerdad que, sabiendo que en ella subyace la Gravedad y la Cuántica… ¡Al fin juntas! el poder contrastar sus predicciones y lograr experimentalmente su confirmación, nos llevaría hacia el futuro hacia el que la Física daría un gran paso. Claro que, no disponemos de la Energia de Planck  (1019 GeV) que serían necesarios para llegar a esas cuerdas vibrantes que serían, los últimos componentes de la materia.

emilio silvera