sábado, 25 de enero del 2020 Fecha
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¡Fluctuaciones de vacío! ¿Que son?

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

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Un fuerte campo gravitatorio puede inducir un efecto desbocado en las fluctuaciones cuánticas que se producen en el espacio, aparentemente vacío, …

En física cuántica, la fluctuación cuántica es un cambio temporal en la cantidad de energía en un punto en el espacio como resultado del Principio de Incertidumbre que imaginó Werner Heisenberg. De acuerdo a una formulación de este principio energía y tiempo se relacionan de la siguiente forma:

\Delta E\Delta t\approx {h \over 2\pi }

Esto significa que la conservación de la energía puede parecer violada, pero sólo por breves lapsos. Esto permite la creación de pares partícula-antipartícula de partículas virtuales. El efecto de esas partículas es medible, por ejemplo, en la carga efectiva del electrón, diferente de su carga “desnuda”. En una formulación actual, la energía siempre se conserva, pero los estados propios del Hamiltoniano no son los mismos que los del operador del número de partículas, esto es, si está bien definida la energía del sistema no está bien definido el número de partículas del mismo, y viceversa, ya que estos dos operadores no conmutan.

Imagen que representa las fluctuaciones del vacío entre una esfera y una superficie plana.

                       Las fluctuaciones del vacío entre una esfera y una superficie plana

En un estudio realizado por un equipo de físicos con avanzados aparatos, han hallado un resultado del que nos dicen:

“La materia se construye sobre fundamentos frágiles. Los físicos acaban de confirmar que la materia, aparentemente sustancial, es en realidad nada más que fluctuaciones en el vació cuántico. Los investigadores simularon la frenética actividad que sucede en el interios de los protones y neutrones, que como sabéis son las partículas que aportan casi la totalidad de la masa a la materia común.

 

Cada protón (o neutrón) se compone de tres quarks – véase ilustración – pero las masas individuales de estos quarks apenas comprenden el 1% del total de la masa del protón ¿Entonces de dónde sale el resto? La teoría sostiene que esta masa es creada por la fuerza que mantiene pegados a los quarks, y que se conoce como fuerza nuclear fuerte.  En términos cuánticos, la fuerza fuerte es contenida por un campo de partículas virtuales llamadas gluones, las cuales irrumpen aleatoriamente en la existencia para desaparecer de nuevo. La energía de estas fluctuaciones del vacío debe sumarse a la masa total del neutrón y del protón.”

Tiene y encierra tantos misterios la materia que estamos aún y años-luz de y conocer sobre su verdadera naturaleza. Es algo que vemos en sus distintas formas materiales que configuran y conforman todo lo material desde las partículas elementales hasta las montañas y los océanos. Unas veces está en estado “inerte” y otras, se eleva hasta la vida que incluso,  en ocasiones, alcanza la consciencia de SER. Sin embargo, no acabamos de dilucidar de dónde viene su verdadero origen, su esencia,  lo que era antes de “ser” materia. ¿Existe acaso una especie de sustancia cósmica anterior a la materia? Y, si realmente existe esa sustancia… ¿Dónde está?

Claro que hemos llegado a saber que las llamadas fluctuaciones del vacío son oscilaciones aleatorias, impredecibles e ineliminables de un campo de fuerza (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 las devuelven. Pero…

- ¿Qué regiones adyacentes?

Acaso universos paralelos, acaso defomraciones del espacio-tiempo a escalas microscópicas, micros agujeros negros que pasan a ser agujeros blancos salidos de estas regiones o campos de fuerza que no podemos ver pero sí sentir, y, en última instancia, ¿por qué se forman esas partículas virtuales que de inmediato se aniquilan y desaparecen antes de que puedan ser capturadas? ¿Qué sentido tiene todo eso?

Las consecuencias de la existencia del cuanto mínimo de acción fueron revolucionarios para la comprensión del vacío. Mientras la continuidad de la acción clásica suponía un vacío plano, estable y “realmente” vacío, la discontinuidad que supone el cuanto nos dibuja un vacío inestable, en continuo cambio y muy lejos de poder ser considerado plano en las distancias atómicas y menores. El vacío cuántico es de todo menos vacío, en él la energía nunca puede quedar estabilizada en valor cero, está fluctuando sobre ese valor, continuamente se están creando y aniquilando todo tipo de partículas, llamadas por eso virtuales, en las que el producto de su energía por el tiempo de su existencia efímera es menor que el cuanto de acción. Se llaman fluctuaciones cuánticas del vacío y son las responsables de que exista un que lo inunda todo llamado campo de punto cero.

Pero volvamos de nuevo a las fluctuaciones de vacío, que al igual que las ondas “reales” de energía positiva, están sujetas a las leyes de la dualidad onda/partícula; es decir, tienen tanto aspectos de onda como aspectos de partícula.

Las ondas fluctúan de forma aleatoria e impredecible, con energía positiva momentáneamente aquí, energía negativa momentáneamente allí, y energía cero en promedio. El aspecto de partícula está incorporado en el concepto de partículas virtuales, es decir, partículas que pueden nacer en pares (dos partículas a un tiempo), viviendo temporalmente de la energía fluctuacional tomada prestada de regiones “vecinas” del , y que luego se aniquilan y desaparecen, devolviendo la energía a esas regiones “vecinas”. Si hablamos de fluctuaciones electromagnéticas del vacío, las partículas virtuales son fotones virtuales; en el caso de fluctuaciones de la gravedad en el vacío, son gravitones virtuales.

De las llamadas fluctuaciones de vacío pueden surgir, partículas virtuales y quién sabe que cosas más… Hasta un nuevo Universo.

                       Son muchas  las preguntas que no tienen respuestas

Parece que las fluctiuaciones ocurren en cualquier lugar, pero que, son tan minúsculas que ningún observador o experimentador las ha detectado de una manera franca hasta la fecha y, se sabe que están ahí por experimentos que lo han confirmado. Estas fluctuaciones son más poderosas cuanto menos escala se considera en el espacio y, por debajo de la longitud de Planck-Wheeler las fluctuaciones de vacío son tan enormes que el espacio tal como lo conocemos “pareciera estar hirviendo” para convertirse en una especie de espuma cuántica que parece que en realidad, cubre todo el espacio “vacío cuántico” que sabemos que está ahí y es el campo del que surgen esas partículas virtuales que antes menccionaba.

     ¿Espuma cuántica? Si profundizamos mucho en la materia… Podríamos ver otro universo distinto al nuestro. Las cosas miles de millones de veces más pequeñas que en nuestro mundo cotidiano, no parecen las mismas cosas.

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 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. ¡Qué locura!

Como tantas veces hemos comentado, los trabajos que se han realizado sobre poder construir una teoría cuántica de la gravedad nos llevan a un sorprendente de implicaciones. Por un lado, sólo se ha podido conceptuar a la gravedad cuántica, siempre y cuando, el universo tenga más de cuatro dimensiones. Además, se llega a considerar que en la era de Planck, tanto el universo como la gravedad pudieron ser una sola cosa compacta estructurada por objetos cuánticos infinitamente diminutos, como los que suponemos que conforman las supercuerdas. A esta escala, el mismísimo espaciotiempo estaría sometido a imprescindibles fluctuaciones muy semejantes a las que causan las partículas al nacer y desaparecer de la existencia en el espaciotiempo ordinario. Esta noción ha conducido a los teóricos a describir el universo de la era cuántica como una especie de extremadamente densa y agitada espuma que pudo haber contenido las vibrantes cuerdecillas que propugnan los cosmólogos cuerdistas.

Los físicos especulan que el cosmos ha crecido a desde una «nada» primigenia que al nacer comenzó el principio del tiempo y que, en ese parto, contenía toda la materia y toda la energía.

En física como en todas las demás disciplinas científicas, los conocimientos avanzan y las teorías que sostuvieron los cimientos de nuestros conocimientos se van haciendo viejas y van teniendo que ser reforzadas con las nuevas y más poderosas “vigas” de las nuevas ideas y los nuevos hallazgos científicos que hacen posible ir perfeccionando lo que ya teníamos.

Recientemente se han alzado algunas voces contra el Principio de Incertidumbre de Heisenberg. He podido leer en un artíoculo de la prestigiosa Revista Nature, un artículo del premio Nobel de Física Gerald ´t Hoofft, en el que propone que la naturaleza probabilistica de la mecánica cuántica, desaparecería a la escala de Planck, en la que el comportamiento de la materia sería determinista; a longitudes mayores, energías más pequeñas.

El mundo de lo muy pequeño (el micro espacio), a nivel atómico y subatómico, es el dominio de la física cuántica, así nunca podríamos saber, de acuerdo m con el principio de incertidumbre, y, en un momento determinado, la posición y el estado de una partícula. Este estado podría ser una función de la escala espacio-temporal. A esta escala tamaños todo sucede demasiado deprisa para nosotros.

cuerdascuantica.jpg

El “universo cuántico” nada es lo que parece a primera vista, allí entramos en otro mundo que en nada, se parece al nuestro

 Cuando hablamos de la mecánica cuántica, tenemos mirar un poco hacia atrás en el tiempo y podremos darnos del gran impacto que tuvo en el devenir del mundo desde que, en nuestras vidas, apareció el átomo y, más tarde, sus contenidos. Los nombres de Planck, Einstein, Bohr, Heisenberg, Schrödinger, Pauli, Bardeen, Roentgen, Dirac y muchos otros, se pudieron a la cabeza de la lista de las personas más famosas. Aquel primer premio Nobel de Física otorgado en 1900 a Roentgen por descubrir los rayos X, en el mismo año llegaría el ¡cuanto! De Planck que inspiró a Einstein para su trabajo sobre el Efecto fotoeléctrico que también, le valdría el Nobel, y, a partir de ese momento, se desencadenó una especie de alucinante por saber sobre el átomo, sus contenidos, y, de qué estaba hecha la materia.

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          La conocida como Paradoja EPR y los conceptos de Tiempo y , presente, pasado y futuro.

La Mecánica Cuántica es incompleta (conclusión EPR).  Dos posibles conclusiones enfrentadas:
La Mecánica Cuántica es completa, pero el realismo local no se cumple. Entonces… ¿Cómo se comporta la Naturaleza en realidad? Bueno, no siempre lo sabemos y, no hace mucho me encontré con el comentario de un científico que decía:
“Nadie ha resuelto la paradoja del gato de Schroedinger, ni la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen. El principio de incertidumbre no se ha explicado y se asume como un dogma, lo mismo pasa con el spin. El spin no es un giro pero es un giro.  Aquí hay un desafío al pensamiento humano. ¡Aquí hay una aventura del pensamiento!”

Fueron muchas las polémicas desatadas a cuenta de las aparentes incongruencias de la moderna Mecánica Cuántica. La paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen, denominada “Paradoja EPR”, trata de un experimento mental propuesto por Albert Einstein, Boris Podolsky y Nathan Rosen en 1935. Es relevante, pues pone de manifiesto un problema aparente de la mecánica cuántica, y en las décadas siguientes se dedicaron múltiples esfuerzos a desarrollarla y resolverla.

A Einstein (y a muchos otros científicos), la idea del entrelazamiento cuántico le resultaba extremadamente perturbadora. Esta particular característica de la mecánica cuántica permite preparar estados de dos o más partículas en los cuales es imposible obtener útil sobre el estado total del sistema haciendo sólo mediciones sobre una de las partículas.

Por otro lado, en un entrelazado, manipulando una de las partículas, se puede modificar el estado total. Es decir, operando sobre una de las partículas se puede modificar el estado de la otra a distancia de manera instantánea. Esto habla de una correlación entre las dos partículas que no tiene paralaje en el mundo de nuestras experiencias cotidianas. Cabe enfatizar pues que cuando se mide el estado de una partícula, enseguida sabemos el estado de la otra, lo cual aparentemente es instantáneo, es decir, sin importar las distancias a las que se encuentren las partículas, una de la otra, ambas saben instantáneamente el estado de la otra.

El experimento planteado por EPR consiste en dos partículas que interactuaron en el pasado y que quedan en un estado entrelazado. Dos observadores reciben cada una de las partículas. Si un observador mide el momento de una de ellas, sabe cuál es el momento de la otra. Si mide la posición, gracias al entrelazamiento cuántico y al principio de incertidumbre, puede la posición de la otra partícula de forma instantánea, lo que contradice el sentido común.

File:O2 MolecularOrbitals Anim.gif

Animación que muestra dos átomos de oxígeno fusionándose para formar una molécula de O2 en su estado cuántico fundamental. Las nubes de color representan los orbitales atómicos. Los orbitales 2s y 2p de cada átomo se combinan para formar los orbitales σ y π de la molécula, que la mantienen unida. Los orbitales 1s, más interiores, no se combinan y permiten distinguir a cada núcleo. Lo que ocurre a escalas tan pequeñas es fascienante.

Si nos pudiéramos convertir en electrones, por ejemplo, sabríamos dónde y cómo estamos en cada momento y podríamos ver asombrados, todo lo que estaba ocurriendo a nuestro alrededor que, entonces sí, veríamos transcurrir a un ritmo más lento del que podemos detectar en los electrones desde nuestro macroestado espacio temporal. El electrón, bajo nuestro punto de vista se mueve alrededor del núcleo atómico a una velocidad de 7 millones de km/h.

A medida que se asciende en la escala de tamaños, hasta el tiempo se va ajustando a esta escala, los objetos, a medida que se hacen mayores se mueven más despacio y, además, tienen más duración que los pequeños objetos infinitesimales del micro mundo cuántico. La vida media de un neutron es de unos 15 minutos, por ejemplo, mientras que la vida media de una estrellas se puede contar en miles de millones de años.

En nuestra macroescala, los acontecimientos y ,los objetos se mueven a velocidades que a nosotros nos parecen normales. Si se mueven con demasiada lentitud nos parece que no se mueven. Así hablamos de escala de tiempo geológico, para referirnos al tiempo y velocidad de la mayor parte de los acontecimientos geológicos que afectan a la Tierra, el tiempo transcurre aquí en millones de años y nosotros ni lo apreciamos; nos parece que todo está inmóvil. Nosotros, los humanos, funcionamos en la escala de años (tiempo biológico).

El Tiempo Cosmológico es aún mucho más dilatado y los objetos cósmicos (mundos, estrellas y galaxias), tienen una mayor duración aunque su movimiento puede ser muy rápido debido a la inmensidad del espacio universal en el que se mueven. La Tierra, por ejemplo, orbita alrededor del Sol a una velocidad media de 30 Km/s., y, el Sol, se desplaza por la Galaxia a una velocidad de 270 km/s. Y, además, se puede incrementar el tiempo y el espacio en su andadura al estar inmersos y ligados en una misma maya elñástica.

Así,  el espacio dentro de un átomo, es muy pequeño; dentro de una célula, es algo mayor; dentro de un animal, mayor aún y así sucesivamente… hasta llegar a los enormes espaciosa que separan las estrellas y las galaxias en el Universo.

Distancias astronómicas separan a las estrellas entre sí, a las galaxias dentro del cúmulo, y a los cúmulos en los supercúmulos.

Las distancias que separan a los objetos del Cosmos se tienen que medir con unidades espaciales, tal es su inmensa magnitud que, nuestras mentes, aunque podamos hablar de ellas de manera cotidiana, en realidad, no han llegado a asimilarlas.Y, a todo ésto, los físicos han intentado con denuedo elaborar una teoría completa de la gravedad que incluya la mecánica cuántica. Los cálculos de la mayoría de las teorías propuesta de la «gravedad cuántica» arrojan numerosos infinitos. Los físicos no están seguros si el problema es técnico o conceptual. No obstante, incluso prescindiendo de una teoría completa de gravedad cuántica, se puede deducir que los efectos de la teoría cuántica, habrían cruciales durante los primeros 10-43 segundos del inicio del universo, cuando éste tenía una densidad de 1093 gramos por centímetro cúbico y mayor. (El plomo sólido tiene una densidad de aproximadamente diez gramos por centímetro cúbico.) Este período, que es el que corresponde a la era de Planck, y a su estudio se le llama cosmología cuántica. Como el universo en su totalidad habría estado sujeto a grandes incertidumbres y fluctuaciones durante la era de Planck o era cuántica, con la materia y la energía apareciendo y desapareciendo de un vacío en grandes cantidades, el concepto de un principio del universo podría no tener un significado bien definido. En todo caso, la densidad del universo durante este período es de tal magnitud que escapa a nuestra comprensión. Para propósitos prácticos, la era cuántica podría considerarse el estado inicial, o principio, del universo. En consecuencia, los procesos cuánticos ocurridos durante este período, cualquiera sea su naturaleza, determinaron las iniciales del universo.

gran-muralla-galaxias

Una cosa nos ha podido quedar clara: Los científicos para lograr conocer la estructura del universo a su escala más grande, deben retroceder en el tiempo, centrando sus teorías en el momento en que todo comenzó. Para ello, como  todos sabeis, se han formulado distintas teorías unificadoras de las cuatro fuerzas de la naturaleza, con las cuales se han modelado acontecimiento y en el universo primitivo casi a todo lo largo del camino hasta el principio. Pero cómo se supone que debió haber habido un «antes», aparece una barrera que impide ir más allá de una frontera que se halla fijada a los 10-43 [s] después del Big Bang, un instante conocido como «momento de Planck», en homenaje al físico alemán Max Planck.

Esta barrera existe debido a que antes del momento de Planck, durante el período llamado la «era de Planck o cuántica», se supone que las cuatro fuerza fundamentales conocidas de la naturaleza eran indistinguibles o se hallaban unificadas , que era una sola fuerza. Aunque los físicos han diseñado teorías cuánticas que unen tres de las fuerzas, una por una, a través de eras que se remontan al momento de Planck, hasta ahora les ha prácticamente imposible armonizar las leyes de la teoría cuántica con la gravedad de la relatividad de Einstein, en un sólo modelo teórico ampliamente convincente y con posibilidades claras de ser contrastado en experimentos de laboratorio y, mucho menos, con observaciones.

Y después de todo ésto, sólo una caso me queda clara: ¡Lo poco que sabemos! A pesar de la mucha imaginación que ponemos en las cosas que creemos conocer.

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Lyell y Darwin ¡El caprichoso destino!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Destino... Esa variable    ~    Comentarios Comments (0)

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Lo cierto es que, miremos hacia donde miremos y por muy lejos que esté el lugar que podamos observar, por lo general y exceptuando regiones locales en las que puedan hallarse objetos singulares, en todas partes existen las mismas cosas, funcionan las mismas leyes, podemos medir las mismas constantes y, Nebulosas, mundos, estrellas y galaxias con inmensos espacios vacíos entre ellas, es la tónica de un Universo en expansión que tratamos de conocer.

 

Recreación del impacto de un meteorito y el cráter que produce. | Nicolle Rager-Fuller/NSF

 

Encontraron microbios a dos kilómetros bajo tierra en un cráter en EEUU

 

Parece que los primeros organismos terrestres vivían en el subsuelo profundo al calor de la joven Tierra, enterrados en rocas calentadas geotérmicamente en condiciones similares a las que podríamos encontrar en una olla a presión. Sólo posteriormente migraron estos organismos a la superficie. Sorprendentemente, los descendientes de esos microbios primordiales aún están allí, a kilómetros de profundidad bajo nuestros pies.

Hace algunos años nadie podía sospechar que la vida pudiera estar presente en un ambiente tan inhóspito escondidos en las rocas bajo la superficie de la Tierra y…  ¿Pasará lo mismo en el planeta Marte?.

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Srinivasa Ramanujan

Al manipular los diagramas de lazos de Kikkawa, Sakita y Virasoro creados por cuerdas en interacción, allí están esas extrañas funciones modulares en las que el número 10 aparecen en los lugares más extraños. Estas funciones modulares son tan misteriosas como el hombre que las investigó, el místico del Este.  Quizá si entendiéramos mejor el trabajo de este genio indio, comprenderíamos por qué vivimos en nuestro Universo actual.

El misterio de las Funciones Modulares podría ser explicado por quien ya no existe, Srinivasa Ramanujan, el hombre más extraño del mundo de los matemáticos.  Igual que Riemann, murió antes de cumplir cuarenta años, y como Riemann antes que él trabajó en total aislamiento, en su universo particular de números y fue capaz de reinventar por sí mismo lo más valioso de cien años de matemáticas occidentales que, al estar aislado del mundo en las corrientes principales de los matemáticos, le eran totalmente desconocidos, así que, los buscó sin conocerlos.  Perdió muchos años de su vida en redescubrir matemáticas conocidas.

Lo único que cuenta en la definición del mundo son los valores de las constantes adimensionales de la naturaleza. Nuestro Universo es como es, debido a que las constantes de la Naturaleza son las que hemos podido observar. Si la carga del electrón, la masa del protón, o, la velocidad de la luz fuesen una diezmillonésima menor, la vida no podría estar presente en este Universo nuestro.

Es mucho lo que algunos físicos han especulado con la posibilidad de que las Constantes de la naturaleza no sean tan constantes como suponemos. De las Constantes Fundamentales las que más conocemos y oímos mencionar, son: La carga del electrón (e), la velocidad de la luz (c), la Constante de Planck (h), la Constante Gravitacional (G), otras, como la constante magnética (μo), la masa en reposo del electrón (me), o, la Constante de estructura Fina (1/137) denotada como α = 2π e2 / hc y cuyo resultado es 137…El número puro y adimensional.

La estructura de los átomos y las moléculas está controlada casi por completo por dos números: la razón entre las masas del electrón y el protón, β, que es aproximadamente igual a 1/1.836, y la constante de estructura fina, a, que es aproximadamente 1/137. Supongamos que permitimos que estas dos constantes cambien su valor de forma independiente y supongamos también (para hacerlo sencillo) que ninguna otra constante de la Naturaleza cambie. ¿Qué le sucede al mundo si las leyes de la naturaleza siguen siendo las mismas.

 

Comencemos con el trabajo titulado: Lyell y Darwin ¡El caprichoso destino!

 

Muchos libros en la estantería en casa Serbia de Belgrado de biblioteca 17.03.2009  Foto de archivo - 8706997

Permanecen en silencio y quietos en las estanterías, a la espera de que le preguntemos alguna cosa, deseosos de ayudar y responder a todas nuestras preguntas. Son nuestros “mejores amigos”, siempre dispuestos a dar a cambio de nada. En ellos, encontramos la sabiduría que no tenemos, nos abren las puertas de mundos que ni podíamos imaginar, nos transportan a regiones del saber que nos asombran y maravillan y, todo eso, está al alcance de cualquiera, simplemente se exige un ingrediente: ¡Ganas de saber y mucha curiosidad!

Aquel día, durante toda la tarde, estuve repasando libros y leyendo pasajes de unos y otros. Astronomía, Física, Biología, y, algo de poesía que estaba enpolvada en el fondo de la Biblioteca de casa. De pronto, me dí de bruces con la obra  “La Aventura del Universo ” de Timoty Ferris, y, distraído me puse a repasar los capítulos comenzándolos a leer y, al recordarlos, pasaba al siguiente:

El capítulo XIII que tiene por Titulo La edad de la Tierra, que comienza con los pensamientos, el primero de Francis Bacon: “La antigüedad del Tiempo es la juventud del Mundo”, el segundo de Denis Diderot: “Lo que tomamos por historia de la naturaleza sólo es la muy incompleta historia de un instante.”

Comienzo a leer y el autor nos dice:


                             Charles Lyell (1797-1875)

“El libro de Lyell convirtió el viaje de Darwin en un viaje a través del tiempo. Darwin empezó a leerlo casi inmediatamente, en su litera, mientras sufría el primero de los muchos mareos que le atormentarían durante los cinco años siguientes. El Beagle, un bergantín sólido y macizo, de 28 metros de largo por 7,5 de ancho, era en general confortable, pero su casco era redondeado y se balanceaba mucho. Darwin empezó a aplicar lo que él llamaba “la maravillosa superioridad de la manera de Lyell de abordar la geología” tan pronto como la expedición tocó tierra en las islas de Cabo Verde.”

Construir una teoría de base empírica como explicación de Darwin de la evolución requiere, no sólo datos de observación, sino también una hipótesis organizadora. Darwin tomó su hipótesis, que el mundo es viejo y sigue cambiando hoy tanto como en el pasado, principalmente de Lyell. “El gran momento de los Principios  -escribió- era que le cambiaba a uno todo el carácter de la propia mente, y cuando veía algo nunca visto por Lyell, uno seguía viendo en parte con sus ojos .” Más tarde Darwin admitió que “me siento como si mis libros proviniesen a medias del cerebro de sir Charles Lyell.”

El viaje del Beagle.

Tras graduarse en Cambridge en 1831, el joven Darwin se enroló a los 22 años en el barco de reconocimiento HMS Beagle como naturalista sin paga, gracias en gran medida a la recomendación de Henslow, para emprender una expedición científica alrededor del mundo. La expedición duró cinco años y recogió datos hidrográficos, geológicos y meteorológicos en Sudamérica y otros muchos lugares. Las observaciones de Darwin le llevaron a desarrollar la teoría de la selección natural.

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Durante la expedición del Beagle, Darwin vio el mundo como pocos lo han visto, en toda su rica diversidad de detalles, a caballo, a lomos de mula, a pie, en exploraciones a cuevas y escursiones a través de bancos de hielo y arenas ardientes, desde Patagonia hasta Australia y las Islas Keeling del Océano Índico. Observó, absorbió todo y reunió tantas muestras de plantas y animales que sus compañeros del barco se preguntaban en voz alta si se había propuesto hundir el Beagle.

Maqueta Del Barco Beagle De Charles Darwin 60 Cm Esc 1/75 - Quito

Foto de Maqueta Del Barco Beagle De Charles Darwin 60 Cm Esc 1/75

En Chile Darwin halló fósiles marinos en cimas montañosas de 4.000 metrtos de altura y presenció un terremoto que levantó el suelo casi un metro en unos minutos, prueba a favor de Lyell de que la acción más o menos uniforme de procesos geológicos pueden producir cambios tan dramáticos como los atribuidos por los geólogos a las antiguas catástrofes; al informar de sus hallazgos en una carta a su maestro Henslow, escribió: “Me temo que usted me dirá que aprenda el ABC -a distinguir el cuarzo del feldespato-, antes de permitirme tales especulaciones.” Pero por el tiempo en que el Beagle llegó al Pacífico Sur, Darwin ya tenía cuatro años de riguroso trabajo de campo, y había empezado a sentirse más seguro de su capaciodad para interpretar observaciones en términos de hipótesis.

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                 El joven Darwin.

Darwin, además,  estuvo influenciado por el geólogo Adam Sedgwick y el naturalista John Henslow en el desarrollo de su teoría de la selección natural, que habría de convertirse en el concepto básico de la teoría de la evolución. Lo cierto es que, aunque muchos se opusieron a estas ideas evolutivas, con el paso del tiempo y observando el comportamiento de la Naturaleza, la mayoría de la gente racional, no dudan hoy que el mundo de dentro de mil años será un mundo diferente a este nuestro de hoy.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/Galapagos-satellite-2002.jpg

                                                                              Vista de satélite del archipiélago (marzo, 2002)

En el Pacífico Sur, Darwin se aventuró a elaborar una teoría propia sobre el origen de los atolones de coral. Un caluroso día de otoño de 1834, m ientras el Beagle se dirigía de las Islas Galápagos a Tahití, trepó al palo mayor y vio los atolones de color blanco mate del archipiélago Tuamotú dispersos por el mar como aros de encajes. Le impresionó su apariencia de fragilidad: “Estas bajas islas de coral huecas no guardan ninguna proporción con el vasto océano del que surgen bruscamente -escribió- y parece extraordinario que estos débiles invasores no sean arrasados por las toda poderosas e incansables olas de ese gran mar que es mal llamado Pacífico”.

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                                                                                     Mapa de las Islas

Darwin concibió la teoría de que los atolones marcaban los sitios de volcanes desaparecidos. Un nuevo volcan puede irrumpir a través del suelo marino y, en sucesivas erupciones, convertirse en una isla montañosa que se eleva sobre la superficie del mar. Cuando la lava deja de fluir y la actividqad se apaga, puede formarse en arrecife de coral vivo en las laderas del volcán, debajo del nivel del mar. Y aquí empieza la contribución de Darwin: luego, el volcan inactivo puede empezar a hubdirse, por la erosión o por el lento hundimiento del suelo oceánico. A medida que la vieja isla se sumerje, el coral vivo sigue formandose encima del coral muerto o moribundo que hay debajo. Con el tiempo, la isla original desaparece debajo de las olas, dejando detrás un anillo de coral. “Los corales constructores de arrecifes -escribió Darwin- han creado y conservado maravillosos monuntos de las oscilaciones subterráneas del nivel; vemos en cada banco de coral una prueba de que la tierra se ha hundido, y en cada atolón un monumento sobre una isla ahora, perdida.”

File:Mvey0290.jpg

Porción de una franja del Pacífico,  mostrando dos islotes en el anillo o arrecife coralino separados por un profundo paso entre el océano y la laguna.

 Darwin sentó las bases de la moderna teoría evolutiva, al plantear el concepto de que todas las formas de vida se han desarrollado a través de un lento proceso de selección natural. Su trabajo tuvo una influencia decisiva sobre las diferentes disciplinas científicas, y sobre el pensamiento moderno en general, toda vez que, con los pensamientos de Lyell y de otros profesores de su juventud, pudo llegar, con la inestimable ayuda de la experiencia de observación del mundo, cuál era el camino que tomaba la Naturaleza para que, sus criaturas, evolucionaran en un mundo complejo hecho de la sustancia creada por transiciones de fase que sucedieron en el universo muchos millones de años antes.

El H.M.S. Beagle. El HMS Beagle se hizo a la mar en 1832 con el fin de cartografiar con mayor detalle las costas sudamericanas. Estaba al mando el capitán Robert Fitzroy y entre sus tripulantes figuraba el joven naturalista Charles Darwin. Durante el viaje del Beagle, que duró cinco años, Darwin sufrió mucho de mareo. Aunque disfrutó de dos largos periodos en tierra, pasó muchos días enfermo, tendido en su litera y alimentándose sólo de uvas.

Pero, sigamos con la teoría de Darwin de la formación del coral que nos cuenta Timoty Ferris, en su Aventura del Universo.

La Belleza de esta teoría, desde un punto de vista uniformista, residía en que el proceso debía ser gradual. El coral vivo requiere la luz solar; como señaló Darwin,  “no puede vivir a una profundidad mayor de veinte o treinta brazas”, o sea de 40 a 60 metros aproximadamente. Si las islas se hubiesen hundido rápidamente, como sostenía el catastrofísmo, el coral se habría sumergido en las profundidades oscuras del mar antes de que el nuevo coral hubiese tenido tiempo de crecer encima de él, y no hubiese formado ningún atolón.

 Un atolón es una isla coralina oceánica, por lo general con forma de anillo más o menos circular, o también se entiende como el conjunto de varias islas pequeñas que forman parte de un arrecife de coral, con una laguna interior que comunica con el mar. Los atolones se forman cuando un arrecife de coral crece alrededor de una isla volcánica, a medida que la isla se va hundiendo en el océano.

Animación que muestra el proceso dinámico de formación  de un atolón coralino. Los corales (representados en púrpura) crecen alrededor de una isla volcánica oceánica, formando un arrecife anular. Cuando las condiciones son las adecuadas, el arrecife crece, y la isla interior se hunde. Finalmente la isla desaparece debajo del nivel del agua, dejando un anillo de coral con una laguna en su interior. Este proceso de formación de un atolón puede insumir unos 30.000.000 de años.

En otro orden de cosas, sería injusto dejar de decir aquí que Darwin estaba familiarizado también con las ideas evolucionistas del biólogo francés Jean-Baptiste Lamarck, quien sostenía que los caracteres adquiridos por los individuos mediante la experiencia se podían transmitir a su descendencia. En un mundo lamarkiano, los caballos que se hiciesen fuertes mediante las carreras legaban su rapidez a su cria, y las jirafas, al estirar su cuello para llegar a las hojas de los árboles, hacían que la siguiente generación de jirafas tuviesen los cuellos más largos. El lamarckismo estaba lleno de resonancias morales gratificantes para los victorianos, ya que implicaba que los padres que trabajaban duramente y evitaban el vicio tendrían hijosm genéticamente dispuestos a trabajar duro y llevar una vida sana.

Pero se derrumbaba en la cuestión e cómo habían surgido las nuevas especies, es decir, nos decía como obtener mejores caballos y jirafas pero, nos dejaba a ciegas en cuanto al origen de las especies, y por lo tanto dejaba sin respuesta la pregunta de por qué en el registro fósil se encuentran especies diferentes de las que viven hoy.

                                      El viejo Darwin

La teoría de Darwin mantiene que los efectos ambientales conducen al éxito reproductivo diferencial en individuos y grupos de organismos. La selección natural tiende a promover la supervivencia de los más aptos. Esta teoría revolucionaria se publicó en 1859 en el famoso tratado El origen de las especies por medio de la selección natural.

La contribución de Darwin no fue argüir simplemente que la vida había evolucionado – ni siquiera le gustaba usar la palabra “evolución”-, sino también identificar el mecanismo evolutivo por el cual surgen nuevas especies. Por eso tituló su libro El origen de las especies.”

Su teoría tiene mucho más que explicar de lo poco que aquí se ha resumido que es sólo un detalle de la ingente obra del popular personaje. Sin embargo, en un lugar limitado como este para exponer cuestiones de todo índole científico, el objetivo es dejar una semblanza del tema que se esté tratando y, con esta pincelada que nos hace Ferris de Darwin, es más que suficiente para que nos hagamos una idea del personaje y del ingente trabajo que realizó.

                    La Historia se lo ha reconocido bien.

No siempre, grandes hombres que hicieron una labor encomiable por el progreso de la Humanidad, finalmente no vieron reconocidos sus méritos y, por una u otra razón, quedaron sumidos en el olvido siendo cometida un agran injusticia, habiendo realizado una gran labor que nunca le fue adjudicada, y, a veces, fueron otros que llegaron después los que, se apropiaron de sus ideas como propias. Hiparco y Copérnico podrían ser un buen ejemplo de ello.

Por todos ellos, quede aquí el recuerdo y homenaje de aquel reconocimiento robado.

emilio silvera