martes, 19 de marzo del 2024 Fecha
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La ciencia es bella

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso, Noticias    ~    Comentarios Comments (0)

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 EN PORTADA UN REPORTAJE DE EL PAÍS

Ritmo y simetría son conceptos comunes a ciencia y arte. El Nobel Frank Wilczek es el último en traspasar en su nueva obra la frontera entre ambas

 

 

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Fotografías de la serie de los años veinte ‘Formas artísticas de la naturaleza’, de Karl Blossfeldt.

 

 

 

 

¿Es el mundo una obra de arte? Tal es la cuestión que el autor se propone indagar desde el título y el prólogo de este ensayo. La idea tiene su dificultad porque en principio induce a pensar en el gran artista y en sus intenciones a la hora de crear el mundo. Sin embargo, el autor no se lanza directamente en esta dirección, sino a todo un conjunto de cuestiones que se descuelgan de la pregunta inicial. Por un lado, se trata de comparar el mundo de las ideas en las que se mueve la mente del artista cuando crea y el mundo de los cuerpos físicos de la realidad en la que está inmerso. Por otro lado, se trata de enfrentar la belleza que vive el artista cuando hace arte con la belleza que vive el científico cuando hace ciencia. Aplicamos el concepto de belleza tanto a un atardecer, que es un paisaje en condiciones efímeras, como al sonido de una música, como a un pedazo de conocimiento concebido por una mente humana. En la propuesta de Wilczek destaca un concepto sobre todos los demás: la simetría. Simetría exhiben los cristales, las plantas y los animales, simetría hay también en sus maneras de cambiar, hay simetría en las obras de arte y, sobre todo, hay simetría también en las teorías científicas. La creación científica y la creación artística ofrecen una buena pista para empezar.

Fotografías de la serie de los años veinte 'Formas artísticas de la naturaleza', de Karl Blossfeldt.

 

Fotografías de la serie de los años veinte ‘Formas artísticas de la naturaleza’, de Karl Blossfeldt.

 

 

 

 

 

Se equivocan los que aseguran que ciencia y arte son la misma cosa y se equivocan los que dicen que arte y ciencia nada tienen que ver. Sin embargo, enfrentar estas dos grandes formas de conocimiento interesa tanto por lo que comparten como por lo que difieren. La intersección no puede ser más fértil. La grandeza de la ciencia está en que un científico puede llegar a comprender sin necesidad de intuir y la grandeza del artista en que puede llegar a intuir sin necesidad de comprender. Un físico comprende el comportamiento cuántico de una partícula porque lo anticipa usando la ecuación de Schrödinger, pero no lo intuye porque sus sentidos no han experimentado nunca nada similar. No hay intuición cuántica porque no hay observadores cuánticos. En cambio, un artista puede distorsionar la realidad y fabricarse una metáfora para intuir algo que no tiene por qué comprender y que ni siquiera tiene por qué existir en la naturaleza. Oscar Reutersvärd, por ejemplo, fue un artista gráfico que inventó objetos en tres dimensiones que se pueden dibujar, pero que desafían la intuición porque no se pueden construir. Es la idea de los objetos imposibles que cautivó al gran físico y matemático Roger Penrose y al que tanto debe el celebérrimo Maurits Cornelius Escher, el artista que finalmente ha quedado en la historia como padre de la idea.

Trazos, notas, teoremas

 

 

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Se enganchó tanto a esta cuestión que se pasó toda la vida reescribiendo el mismo libro. Se trata de On Growth and Form (en español en Akal, 2011) del escocés D’Arcy Thomson (1860-1948). Apareció por primera vez en 1917 con 793 páginas, pero la última edición de 1942 alcanza las 1116 páginas. Aún se puede conseguir en casi todos los idiomas y aún es tema de discusión tanto por sus aciertos como por sus errores. Sus críticos le reprochan que no acabara de comprender el mecanismo de la selección natural, aunque todo el mundo reconoce su tremenda influencia en otros autores. Yo me cuento entre los seducidos y mi réplica fue el ensayo La rebelión de las formas (Tusquets, 2004). Una obra maestra que conmovió a artistas y científicos es  Gödel, Escher, Bach (Tusquets, 1987) de Douglas Hofstadter, profesor de ciencias cognitivas e hijo de un premio Nobel de física, donde se relacionan las obras del matemático autor del teorema más bello de la historia, del artista que ilustró el mundo de los objetos imposibles y del  compositor barroco que revolucionó la música. Un ensayo  más moderno es Truth and Beauty: Science and the Quest of Order (Oxford University Press, 2011) de David Orrell.

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El mundo como obra de arte, del premio Nobel de Física Frank Wilczek, se sumerge en estas fértiles tierras fronterizas. ¿Qué es la belleza? ¿Qué es la belleza natural de los objetos reales y qué es la belleza cultural del conocimiento humano? ¿En qué punto se dan la mano ambas concepciones? El número áureo es una proporción conocida desde la antigüedad como un canon de belleza que se deduce por un razonamiento puramente mental. Basta imponer la armonía y el equilibrio que resulta más agradable y natural a nuestros sentidos. Por ello no es raro encontrarlo en todo tipo de estructuras de diseño humano, desde la arquitectura a los muebles, pasando por un simple encendedor. Pero ¿cómo demonios se explica que ese mismo número aparezca también en las formas y estructuras vivas? ¿Será como decía Oscar Wilde que la naturaleza copia al arte? La cuestión es de una profundidad sin fondo y no se limita a los objetos naturales o culturales. La belleza no está solo en los resultados visibles de las teorías científicas y matemáticas. La belleza está también en el origen, en las hipótesis de trabajo y en la concepción del mundo que han estimulado el pensamiento de los grandes creadores científicos.

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Wilczek revisa las formas más bellas del pensamiento científico y de los objetos naturales para llegar a varias conclusiones no siempre explícitas en su texto. Aún antes de acordar una definición de belleza, digamos que la belleza es un concepto frecuente en el arte, propio del arte, pero que no es necesario para hacer arte. Y aún antes de acordar una definición de lo que es comprensible, digamos que la inteligibilidad es un concepto omnipresente y propio de la ciencia, pero que no es suficiente para hacer ciencia. Sin embargo, en todos los casos elegidos por Wilczek se filtra una relación esencial entre lo que es bello y lo que es comprensible. La forma más simple de belleza es la iteración en el espacio y en el tiempo, esto es, la armonía y el ritmo. Y la forma más inmediata de lograr esta belleza es la simetría. Se diría que la belleza es una especie de no cambio dentro del cambio. ¿Qué es una ley de la naturaleza? Pues algo muy parecido: es el cambio que menos cambia. Todos los movimientos de los planetas son diferentes, pero todos obedecen a las mismas ecuaciones de las mismas leyes. Los físicos buscan siempre principios de conservación (conservación de la masa, de la carga, de la energía, de la cantidad de movimiento, del momento angular…) porque con ellos se pueden anticipar los cambios que experimenta un sistema. Wilczek no puede disimular su emoción en el capítulo que dedica a Emmy Noether, la gran matemática que tanto admiró Einstein, cuyos teoremas establecen la relación entre los principios de conservación por un lado y las propiedades de simetría del espacio y del tiempo por otro. A Einstein se le debieron saltar las lágrimas con los trabajos de Noether (lo sé porque a mí me ocurrió lo mismo cuando los vi por primera vez en la pizarra de la facultad). Después de todo, tanto la teoría especial como la teoría general de la relatividad se levantan sobre el mismo pilar: el mundo puede ser complejo, misterioso, extraño…, ¡pero no feo! Es un principio estético como también queda claro en el capítulo que este ensayo dedica a la relatividad, sin duda la más grande y más bella teoría jamás concebida por una sola mente.

Fotografías de la serie de los años veinte 'Formas artísticas de la naturaleza', de Karl Blossfeldt.

Fotografías de la serie de los años veinte ‘Formas artísticas de la naturaleza’, de Karl Blossfeldt.

 

 

 

 

 

El caso de la física cuántica, que el libro también se entretiene en saborear a través de los trabajos seminales de Einstein y Bohr, tiene un valor añadido: invita a comprender los fundamentos de la física cuántica a través de intuiciones musicales. No alcanza quizá raíces tan profundas en la fusión de los conceptos de belleza e inteligibilidad, pero sí ofrece un camino que es bastante más que una metáfora. Comprender es buscar lo que hay de común entre cosas aparentemente diferentes. Los objetos fractales, por ejemplo, ofrecen un lenguaje común para dar cuenta de la autosimilitud y la irregularidad, de nuevo el no cambio dentro del cambio, lo que afecta tanto a los hexágonos de un panal de abejas, de la estructura de un material sintético como el grafeno o a la estructura de un copo de nieve.

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El propósito de Michelson y Morley era medir la velocidad relativa a la que se mueve la Tierra con respecto al éter. Cada año, la Tierra recorre una distancia enorme en su órbita alrededor del Sol, a una velocidad de 30 km/s (más de 100.000 km/h). Se creía que la dirección del “viento del éter” con respecto a la posición de nuestra estrella variaría al medirse desde la Tierra, y así podría ser detectado. Por esta razón, y para evitar los efectos que podría provocar el Sol en el “viento” al moverse por el espacio, el experimento debería llevarse a cabo en varios momentos del año.

El libro recorre las ideas más bellas y trascendentes de la física con Galileo, Newton, Maxwell o Einstein, pero no esquiva las ideas bellas que han resultado ser falsas. La concepción geométrica de los átomos de Platón, el sistema solar de Kepler, el éter que buscaban Michel­son y Morley, etcétera. Queda claro: aunque la belleza predispone a comprender, hay que reconocer que la belleza no es una garantía de verdad. Sin embargo, Wilczek consigue seducir al lector tácita y subliminalmente en favor de una respuesta a la pregunta inicial del libro: ¿es el mundo una obra de arte? Y ésta no es otra que un sonoro y apasionado ¡sí!

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La teoría especial y la general de la relatividad se levantan sobre el mismo pilar: el mundo puede ser complejo, pero no feo

 

 

 

Wilczek es un físico teórico de amplísima cultura dentro y fuera de la física. Recibió el Premio Nobel de Física en 2004 por un tema aparentemente tan contradictorio como la libertad asintótica en la teoría de las interacciones fuertes, esto es, cuando dos quarks se acercan mucho entre ellos su fuerza de interacción se debilita tanto que se convierten en partículas libres. El libro equivale a un paseo a través de la historia de la física de la mano de alguien que comprende la realidad desde una concepción estética global del mundo…, como todos los grandes científicos.

El Verano en mi Ciudad

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Pequeño reportaje, Reportajes de prensa    ~    Comentarios Comments (0)

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 El verano en mi ciudad

Punta Umbría  Punta Umbría  Huelva

A unos pocos kilómetros de Huelva, tenemos algunas playas como las de Mazagón, Matalascañas, El Portil, El Rompido, La Antilla, Isla Canela y, cerca, está el Cabo de San Vivente en Portugal que hace el dibujo puntiagudo de la esquina peninsular por el Sur. La Capaital se queda prácticamente vacía los fines de semana y, todo el mundo, se desplaza hacia las playas a disfrutar del Sol, de la fina arena blanca y de los baños en la costa onubense que, son de agua templada y muy agradables.

Punta Umbria, es la playa de los huelvanos, y, en ella, desde que empezaron a colonizarla los Ingleses de las Minas de Rio Tinto, se fueron ubicaron las familias de la Capital y de los pueblos limítrofes hasta hacerla una playa de gran afluencia en verano (1.000.000 de personas) que, cuando pasa la época estival, desaparecen para que vuelva el pequeño pueblo de pescadores que en origen fue Punta Umbría.

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El municipio de Punta Umbría, en la provincia de Huelva, se ubica a solo 16 kilómetros de la ciudad de Huelva y 110 kilómetros de Sevilla.

Lugar aparicion

www.La Huelva-Cateta.es

Lugar exacto de la aparición de los restos. La zona más clara al norte es El Almendral, donde se sitúa la ciudad islámica de Saltish. Justo enfrente del círculo, en la orilla izquierda de la ría, donde se aprecia un puerto deportivo se encuentra el yacimiento del Eucaliptal. Un poco mas al norte, en la misma orilla están los restos de La Peguera

El misterio rodea esta aparición de los restos y se ha iniciado una investigación para datar de forma más precisa los huesos. La zona en la que han aparecido es la periferia del gancho arenoso de la Cascajera, en su unión con la marisma. Este gancho ya existía en época romana y en la zona han aparecido restos cerámicos asociados a explotaciones de salazón romanas, puestas en relación con piletas romanas de la zona del Almendral (junto a los restos islámicos de la ciudad de Saltish) y con el poblado del Eucaliptal en Punta Umbría, justamente en la orilla opuesta a la de los restos encontrados.

Esta localidad dispone de numerosos emplazamientos de gran interés, como por ejemplo el yacimiento romano de El Eucaliptal, situado en las afueras del núcleo urbano de Punta Umbría. Aquí es posible encontrar numerosos restos que dan cuenta de la vida cotidiana de la época, así como de tipo funerario, los cuales corresponden al período comprendido entre los siglos II y IV después de Cristo.

“La Iglesia de Nuestra Señora De Lourdes es el principal templo religioso del lugar, cuya construcción, que estuvo a cargo del arquitecto Pérez Carasa, finalizó en el año 1950.

Siguiendo con el recorrido, es posible visitar la Torre Umbría, una torre de defensa que fue levantada entre los siglos XVI y XVII a pedido del Rey Felipe III con el fin de  vigilar la costa ante el posible ataque de los piratas. La torre era custodiada por carabineros y estaba rodeaba por un pequeño poblado de pescadores. La Torre Almenara es, sin dudas, el monumento más emblemático de Punta Umbría, preside su escudo y es símbolo del pueblo.
Si de naturaleza se trata, nada mejor que trasladarse hasta los Enebrales de Punta Umbría, un paraje natural que ocupa una extensión de 178 hectáreas. Dispone de un cordón dunar, dominado por enebros y sabinas, lo cual dota de una característica singular al paisaje.

La Mata Negra / Los Enebrales

                         Arriba la Torre y la zona conocida como la Mata Negra y los Enebrales

Al mismo tiempo, merece la pena dar un paseo por La Norieta, un parque periurbano de 94 hectáreas, que se encuentra dentro de la reserva natural de la laguna del Portil. Es un espacio sensacional para la recreación,  en donde se reúnen los habitantes de las poblaciones aledañas para disfrutar de la naturaleza.

                        El espacio salvaje se ve invadido por la “civilización”

La Laguna del Portil, formada por el represamiento de arroyos por acción de las dunas móviles,  constituye una reserva natural de enorme belleza. Posee una vegetación palustre, que incluye especies como juncos, espadañas, castañuelas y ranúnculos. Además, cuenta con una rica fauna, conformada sobre todo por aves, ya que esta reserva es usada como lugar de paso en su ruta migratoria, además de ser una zona de invernación de ciertos ejemplares.”

Punta Umbría

En esta zona, donde vivimos muchos años cuando mis primeros tres hijos eran pequeños: Maria del Carmen, Raquel y Emilin. ¡Emilin! Un torbellino de energía que no podía quedarse quieto ni un momento, lo mismo se pasaba a la otra banda de la ría para coger bocas que, buceando en el Espigon, nos traía a casa una redecilla llena de camarones… ¡Qué personaje entrañable!

                     Arriba la parte de la Ría y debajo una escena de la Playa en Punta Umbría

Como Sevilla está muy cerca y sus habitantes huyen de los más de 40 ºC que en aquella Capital tienen que sopoirtar, los fines de semana, en avalancha de caminonetas y vehículos particulares de todo tipo, las playas de Huelva son literalmente invadidas, sobre todo, las de Matalascañas que les coge más cercanas.

              En Matalascañas tenemos metida a medio Sevilla en verano

Por mi parte, será porque desde pequeño la visitaba con frecuencia con mi padre, pescador de profesión, en aquellos barquitos veleros de mi abuelo Emilio que, por aquellos tiempos,  se dedicaban a la pesaca de la Caballa que vendían en la consevera de Tejero en la Rábida (hoy desaparecida). Mi tendencia es siempre Punta Umbria, la más familiar y conocida de rincones más acogedores y panoramas más luminosos y bellos.

Desde cualquier punto que la queramos mirar, desde las distintas perspectivas que podamos encontrar, siempre nos sorprenderán la belleza natural de una zona privilegiada en la que la Naturaleza se esforzó por dejar todo lo mejor de su variado repertorio de escenarios naturales para que, nosotros los humanos, podamos gozar en paz y tranquilidad.

Como mi casa está situada a escados 15 kilómetros de todos estos lugares, los visitamos con frecuencia y podemos disfrutar de estos parajes naturales en los que, de vez en cuando en la retama del camino, podemos encontrar ¡Camaleones! que en pequeñas colonias protegidas perviven… ¡A pesar de todo!

Resultado de imagen de Camaleones en los enebrales

                      El Camaleón en la Retama

Cuando los chicos eran pequeños y paseábamos por allí, algunos de ellos cogieron para poder verlos y asombrados miraban aquellos ojos que giraban en círculo de manera imposible. Una vez saciada la curiosidad, los volvían a dejar en sus enebrales para que siguieran su rumbo en paz. Si supiéramos respetar la Naturaleza y a todos los seres que la pueblan… ¡En otro mundo mejor viviríamos.

            En esta zona se ubican los pequeños pesqueros del pueblo marinero

Sitios como este abundan en la Playa de Punta Umbría en los que, por módicos precios se puede comer bien y a gusto de todos. El marisco es el plato que más prolifera, ya que, en la zona, la Gamba Blanca de Huelva es la reina de todas las fiestas. Incluso en el verano se dedica un día a “La Fiesta de la Gamba” y, es un panorama digno de ver como llegan de todas partes para degustar el producto de la costa onubense por poco dinero.

                            Hay buenos hoteles para aquellos que lo pueden pagar

El Apartamento playero está cerrado y, con mi mujer, acostumbro todos los días de lunes a jueves, a dar una vuelta por el Terramar, un lugar agradable junto a la Playa donde tomamos un cafe, y, mientras ella toma un baño compartido entre el océano y el Sol, yo escribo en una de mis libretas para sacar algún trabajo que poder ofrecer a ustedes.

Bueno que el verano (que se acaba) sea para todos un buen recuerdo.

emilio silvera

Si la Naturaleza bosteza… ¡Nosotros a Temblar!

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

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Un fuerte terremoto de magnitud 6,2 en la escala de Richter, con epicentro entre Perugia y Rieti, sacudió el centro de Italia, provocando la muerte de al menos 300 personas. Otras tantas están desaparecidas bajo los escombros y los daños en los edificios son numerosos, especialmente en los municipios de Norcia, en la provincia de Perugia, y en los de Amatrice y Accumoli, en Lacio.

“La mitad de la población ya no existe, casi toda la gente está bajo los escombros”, se lamentaba el alcalde de Amatrice, una de las localidades más afectadas.

Los servicios de rescate trabajan en toda la zona desde primera hora de la mañana auxiliando a los afectados.

Vista aérea antes y después de Amatrice.

           Vista aérea antes y después de Amatrice

El Hotel Roma de Amatrice.
                       El Hotel Roma de Amatrice
El campanario de Amatrice antes y después

                El Campanario antes y después

Richard Rossi y su nieto de cuatro años buscan un lugar elevado después de que su casa se inundase en St. Amant, Luisiana. (Reuters)
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Richard Rossi y su nieto de cuatro años buscan un lugar elevado después de que su casa se inundase en St. Amant, Luisiana. (Reuters)

Las inundaciones sin precedentes que asuelan desde el pasado viernes Luisiana, al sur de EEUU, han dejado seis muertos y a más de 10.000 personas en refugios, mientras continúan este martes las tareas de rescate y se mantiene el estado de emergencia.

Las lluvias torrenciales del fin de semana obligaron a declarar como zonas de desastre Tangipahoa, St. Helena, East Baton Rouge y Livinstong, cuatro parroquias (distritos) del estado de Luisiana, que tiene esta división territorial equivalente a los condados del resto del país.

El balance de víctimas se mantiene en los seis confirmados el domingo, entre ellos una abuela que murió salvando a su nieto cuando ambos trataban de escapar de su vehículo inundado. En los últimos tres días, 20.000 personas han sido rescatadas de sus casas y vehículos y más de 10.000 están en refugios, en su mayoría situados en el área de Baton Rouge, la capital del estado.

El grave incendio de Madeira avanza hacia el centro histórico de la capital

                     El grave incendio de Madeira avanza hacia el centro histórico de la capital EFE

 

 

Islas de Madeira ha sido portada de medios nacionales e internacionales por dos terribles sucesos naturales. Foto/AFP.

 

El Gobierno de Portugal ya ha solicitado ayuda a la Unión Europea para combatir la oleada de incendios que castiga la parte continental del país y el archipiélago de Madeira , en cuya capital, Funchal, las llamas han causado la muerte de tres personas y cientos de hospitalizados. La ministra de Interior de Portugal, Constança Urbano de Sousa, ha confirmado que su país ha accionado el mecanismo europeo de protección civil por el que Portugal ya ha recibido el refuerzo de un avión anfibio Canadair procedente de Italia. Aunque el G obierno de España ya envió, hace dos días, dos aviones desde una base en Galicia para

La Humanidad, de manera periódica, se ve azotada por estos sucesos contra los que poco puede hacer, la Naturaleza es imparable. Hace unos años podíamos ver en las noticias la erupción del volcán Bárdarbunga:

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               Alerta Roja en Islandia pendiente de una peligrosa erupción volcánica.

Se ha producido una erupción en el volcán Bárdarbunga, al norte del Glacial Dyngjujokull.

El Volcan llevaba en silencio más de cien años. Claro que, los ciclos de la Naturaleza son mayores que los de los humanos.

 

 

 

 

La Oficina Meteorológica de Islandia (IMO) detectó este viernes una erupción en una fisura en el norte del volcán Bárdarbunga y elevó a rojo el nivel de alerta para la aviación sobre la zona, aunque aún no ha detectado cenizas.

La erupción comenzó al norte del glaciar Dyngjujökull pasada la medianoche y cerca de dos horas y cuarenta minutos pareció que la actividad disminuía.

   En Islancia ya tienen experiencia de estos sucesos

El temblor sísmico fue registrado por la cámara web situada en el área y también por todas las estaciones sísmicas.

El Bárdarbunga, uno de los volcanes de mayor tamaño de Islandia, está bajo un glaciar y no entra en erupción desde hace más de un siglo.

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Otras veces la catástrofe nos llega en forma de Tsunami, una inmensa ola de 30 metros de altura que nada la puede parar y va arrasándolo todo por el camino sembrando la debastación y la muerte.

tsunami en espana

Aunque en España no se producen fuertes terremotos con frecuencia, lo cierto es que sí existen varias zonas sísmicas debido a la influencia de las placas tecnónicas europea y africana.

Ya en 1755 un gran terremoto con epicentro en la costa de Lisboa provocó un tsunami que afectó duramente a ciudades como Cádiz y Huelva. Varios estudios indican que más de 2.000 personas perdieron la vida en España por las olas de 15 metros que provocó el terremoto portugués. Todavía se siguen encontrando depósitos marinos a kilómetros de la costa gaditana que evidencian las consecuencias letales de aquel tsunami.

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                                                                               Terremoto en Japón

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                                                                        Terremoto en Chile

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San Andrés: El peligro real de las fallas más temidas del mundo causante de los terremotos más debastadores de la Historia, como el de San Francisco.

Falla de San Andrés

                    La falla de San Andrés recorre California de norte a sur a lo largo de 1.300 kilómetros.

Un tsunami de proporciones bíblicas se adentra en la bahía de San Francisco, engullendo a su paso el icónico puente Golden Gate, antes de arrasar la ciudad californiana.

Estos son dos de los terroríficos escenarios que presentaba “San Andrés”, película protagonizada por Dwayne “la roca” Johnson que se estrenó en 2015 en los cines de todo el mundo.

Su argumento gira en torno a las devastadoras consecuencias de un potente terremoto en la famosa falla que da nombre al filme y que lleva el caos y la destrucción de la costa oeste estadounidense.

Y todo lo anterior, con ser terrorífico, sería sólo un susto si lo comparamos con la caída de un gran meteoritosobre nuestro planeta. Ya sabemos, por las huellas del pasado lo que pasaría y, sin embargo, otra cosa distinta sería vivirlo.

Los estudios geológicos llevados a cabo durante las últimas décadas nos han mostrado que nuestro planeta ha sido sometido a un bombardeo meteórico similar al sufrido por la Luna, e incluso más intenso. En realidad, debido a su mayor fuerza de gravedad, la tasa de impactos en la Tierra es 1.5 veces más alta que la de nuestro satélite natural.

El rango de tamaño de los objetos impactantes se halla entre cuerpos de pocos metros hasta otros de varios Km de diámetro, produciendo efectos muy distintos y factores diferentes: el diámetro del impactante, su velocidad, su densidad, el lugar en el que se produzca el impacto ya sea en mar o en tierra, etc. Un ejemplo de esto lo fue el “Suceso de Tunguska” cuyo pequeño impacto (30 de junio de 1908) ha pasado desapercibido, debido a que éste tuvo lugar sobre un paraje del planeta prácticamente despoblado. Que hubiera ocurrido si el hecho hubiese acontecido sobre un núcleo urbano o una zona densamente poblada?

El impacto de un asteroide o cometa con un diámetro de unos 10 Km liberaría unos 100.000 megatones de energía, lo equivalente a más de cinco millones de bombas atómicas como la que destruyó Hiroshima o 100 veces los actuales arsenales de armas nucleares. El impacto, que produciría una compresión de 10000 GPa, provocaría un terremoto de magnitud 12 en la escala de Richter, vientos de más de 500 Km/h y un calentamiento del punto de impacto en unos 100.000°C, temperaturas capaces de fundir instantáneamente entre 10 y 100 veces la masa del proyectil.

emilio silvera

Las estructuras fundamentales de la Naturaleza

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                                                                    Una molécula de Agua y otra de Amoníaco

Hemos llegado a poder discernir la relación directa que vincula el tamaño, la energía de unión y la edad de las estructuras fundamentales de la Naturaleza. Una molécula es mayor y más fácil de desmembrar que un átomo; lo mismo podemos decir de un átomo respecto al núcleo atómico, y de un núcleo con respecto a los quarks que contiene.

La cosmología  sugiere que esta relación resulta del curso de la historia cósmica, que los quarks se unieron primero, en la energía extrema del big bang original, y que a medida que el Universo se expandió, los protones y neutrones compuestos de quarks se unieron para formar núcleos de átomos, los cuales, cargados positivamente, atrajeron a los electrones cargados con electricidad negativa estableciéndose así como átomos completos, que al unirse formaron moléculas.

Si es así, cuanto más íntimamente examinemos la Naturaleza, tanto más lejos hacia atrás vamos en el tiempo.   Alguna vez he puesto el ejemplo de mirar algo que nos es familiar, el dorso de la mano, por ejemplo, e imaginemos que podemos observarlo con cualquier aumento deseado.

Con un aumento relativamente pequeño, podemos ver las células de la piel, cada una con un aspecto tan grande y  complejo como una ciudad, y con sus límites delineados por la pared celular.  Si elevamos el aumento, veremos dentro de la célula una maraña de ribosomas serpenteando y mitocondrias ondulantes, lisosomas esféricos y centríolos, cuyos alrededores están llenos de complejos órganos dedicados a las funciones respiratorias, sanitarias y de producción de energía que mantienen a la célula.

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Ya ahí tenemos pruebas de historia.  Aunque esta célula particular solo tiene unos pocos años de antigüedad, su arquitectura se remonta a más de mil millones de años, a la época en que aparecieron en la Tierra las células eucariota o eucarióticas como la que hemos examinado.

Para determinar dónde obtuvo la célula el esquema que le indicó como formarse, pasemos al núcleo y contemplemos los delgados contornos de las macromoléculas de ADN segregadas dentro de sus genes.  Cada una contiene una rica información genética acumulada en el curso de unos cuatro mil millones de años de evolución.

Almacenado en un alfabeto de nucleótidos de  cuatro “letras”- hecho de moléculas de azúcar y fosfatos, y llenos de signos de puntuación, reiteraciones para precaver contra el error, y cosas superfluas acumuladas en los callejones sin salida de la historia evolutiva-, su mensaje dice exactamente cómo hacer un ser humano, desde la piel y los huesos hasta las células cerebrales.

Si elevamos más el aumento veremos que la molécula de ADN está compuesta de muchos átomos, con sus capas electrónicas externas entrelazadas y festoneadas en una milagrosa variedad de formas, desde relojes de arena hasta espirales ascendentes como largos muelles y elipses grandes como escudos y fibras delgadas como puros.  Algunos de esos electrones son recién llegados, recientemente arrancados átomos vecinos; otros se incorporaron junto a sus núcleos atómicos hace más de cinco mil millones de años, en la nebulosa de la cual se formó la Tierra.

Si elevamos el aumento cien mil veces, el núcleo de un átomo de carbono se hinchará hasta llenar el campo de visión.   Tales núcleos átomos se formaron dentro de una estrella que estalló mucho antes de que naciera el Sol.  Si podemos aumentar aún más, veremos los tríos de quarks que constituyen protones y neutrones.

Los quarks han estado unidos desde que el Universo sólo tenía unos pocos segundos de edad y ahora están en nosotros y en todos los objetos del universo, chicos o grandes, todo lo material está hecho de Quarks y Leptones desde una bacteria hasta una galaxia. Por supuesto, también nuestro cerebro y las neuronas que crean pensamientpos.

Al llegar a escalas cada vez menores, también hemos entrado en ámbitos de energías de unión cada vez mayores.  Un átomo puede ser desposeído de su electrón aplicando sólo unos miles de electrón-voltios de energía.  Sin embargo, para dispersar los nucleones que forman el núcleo atómico se requieren varios millones de electrón-voltios, y para liberar los quarks que constituyen cada nucleón se necesitaría cientos de veces más energía aún.

Introduciendo el eje de la historia, esta relación da testimonio del pasado de las partículas: las estructuras más pequeñas, más fundamentales están ligadas por niveles de energía mayores porque las estructuras mismas fueron forjadas en el calor del big bang.

Esto implica que los aceleradores de partículas, como los telescopios, funcionen como máquinas del tiempo.  Un telescopio penetra en el pasado en virtud del tiempo que tarda la luz en desplazarse entre las estrellas; un acelerador recrea, aunque sea fugazmente, las condiciones que prevalecían en el Universo primitivo.

Hemos llegado a dominar técnicas asombrosas que nos facilitan ver aquello que, prohibido para nuestro físico, sólo lo podemos alcanzar mediante sofisticados aparatos que bien nos introduce en el universo microscópico de los átomos, o, por el contrario nos llevan al Universo profundo y nos enseña galaxias situadas a cientos y miles de millones de años-luz de la Tierra.

Cuando vemos esos objetos cosmológicos lejanos, cuando estudiamos una galaxia situada a 100.000 mil años-luz de nosotros, sabemos que nuestros telescopios la pueden captar gracias a que la luz de esa galaxia, viajando a 300.000 Km/s llegó a nosotros después de ese tiempo, y, muchas veces, no es extraño que el objeto que estamos viendo ya no exista o si existe, que su conformación sea diferente habiéndose transformado en diferentes transiciones de fase que la evolución en el tiempo ha producido.

En el ámbito de lo muy pequeño, vemos lo que está ahí en ese momento pero, como se explica más arriba, en realidad, también nos lleva al pasado, a los inicios de cómo todo aquello se formó y con qué componentes que, en definitiva, son los mismos de los que están formadas las galaxias, las estrellas y los planetas, una montaña y un árbol y, cualquiera de nosotros que, algo más evolucionado que todo lo demás, podemos contarlo aquí.

Estas y otras muchas maravillas son las que nos permitirán, en un futuro relativamente cercano, que podamos hacer realidad muchos sueños largamente dormidos en nuestras mentes.

emilio silvera

Siempre queriendo saber ¡Nuestra curiosidad!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (0)

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En esto de divulgar la ciencia en los apartados de la física o la astronomía, así como el recordar sucesos e historias antiguas, me viene a la memoria aquel dicho de Edith Wharton:

“Hay dos maneras de difundir la luz: ser la vela encendida o el espejo que la refleja.”

En ese sentido, como nadie nace sabiendo, todos hemos recibido el reflejo del saber del mundo al leer los pensamientos de otros, al prestar atención a las enseñanzas escolares y académicas o universitarias y, también, no pocos conocimientos adquiridos son el fruto de la experiencia y de la vida que cada uno de nosotros hemos llevado y nos ha tocado vivir.

Las branas son entidades físicas conjeturadas por la teoría M y su vástago, cosmología de branas.  En la teoría M, se postula la existencia de p-branas y d-branas (ambos nombres provienen parasintéticamente de “membrana”). Las p-branas son objetos de dimensionalidad espacial p (por ejemplo, una cuerda es una 1-brana). En cosmología de branas,  el término “brana” se utiliza para referirse a los objetos similares al universo cuadridimensional que se mueven en un sustrato de mayor dimensión. Las d-branas son una clase particular de p-branas.

File:Brane and dark matter.svg

    Aquí estaría representada la membrana y la materia oscura“.

Según la teoría de cuerdas, las membranas existen en la undécima dimensión,   en realidad son infinitas. Se dice que cada membrana corresponde a un un universo,  por ejemplo a nuestro universo le corresponde una membrana y las otras membranas serían universos paralelos.  Según algunos físicos el universo es una membrana esférica, los bordes de las membranas forman ondulaciones  las cuales están en constante movimiento, se dice que estas membranas se mueven con “forma de olas” en esta dimensión (11ª). Esta dimensión es sumamente delgada e infinitamente larga, estas membranas están en movimiento como las olas en el mar, es decir, las membranas serían burbujas en olas de mar que al chocar inician el big bang; es decir, el big bang es un fenómeno que ocurre una y otra vez.

En el marco de la teoría de cuerdas,  la membrana(M) es un conjunto de dimensiones presente, ampliando sus límites.  Se ha llegado a explicar la causa del “Big Bang”por el choque de dos membranas, así, la explosión producida sería la causa del nacimiento y expansión del universo. La materia y la energía sólo puede transmitirse a través de las cuatro primeras dimensiones excepto la gravedad,  que puede difundirse en las once. La materia de una puede alterar el espaciotiempo de otra paralela. De hecho, fenómenos similares fueron los que indujeron la teoría.

Hiperbólico (silla de montar)

Hiperbólico (silla de montar)

Las membranas podrían estar separadas por distancias pequeñísimas unas de otras, incluso, según resultados experimentales, a millonésimas de milímetro. Gracias a este hecho se intentaría explicar por qué la gravedad parece menos fuerte de lo que en realidad es. Las formas más postuladas son la de membranas planas y paralelas entre sí y la de paraboloide hiperbólico  (silla de montar).

Si las membranas son planas y paralelas, la gravedad quedaría encajonada entre ambas, fluctuando entre una y la otra, pero siempre manteniéndose constante. Por el contrario, si las membranas adoptaran la forma de silla de montar, irían perdiendo paulatinamente energía y, por tanto, materia, hasta desaparecer sumido en la difusión por las once dimensiones.

                                      El modelo Steinhardt–Turok

En este modelo cíclico basado en la cosmología de branas, rival del modelo inflacionario, dos láminas tridimensionales o 3-branas colisionan periódicamente. Según esta teoría la parte visible del universo de cuatro dimensiones representa una de esas branas, quedando la otra brana oculta a todas las fuerzas de la naturaleza excepto la gravedad. Cada ciclo consiste en que cada una de las branas dentro de un espacio-tiempo tetradimensional y separadas por una dimensión espacial muy corta y seis enrolladas chocan con cierta periodicidad creando condiciones parecidas a las del big bang del modelo inflacionario.

Según la teoría, después de millones de años, al aproximarse el final de cada ciclo la materia y la radiación se diluyen a casi cero debido a una expansión acelerada del universo alisando las dos branas pero con pequeños rizos o fluctuaciones cuánticas aún presentes que imprimirán en el próximo choque con no uniformidades que crearán grumos o cúmulos que generarán estrellas y galaxias.

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         Cuando todo “termina” se dan las circunstancias necesarias para que todo comience de nuevo

Pero sigamos con las dimensiones y las consecuencias más interesantes de añadir dimensiones espaciales extra que hacen posible que cambien las constantes de la Naturaleza observadas. Si el mundo tiene realmente cuatro dimensiones espaciales, entonces las verdaderas constantes de la Naturaleza existen en cuatro dimensiones. Si nosotros nos movemos sólo en tres de esas dimensiones, veremos y sentiremos sólo “sombras” tridimensionales de las auténticas constantes tetradimensionales.

En un lugar de más dimensiones que no vemos, el espacio y el tiempo pueden ser encubiertos y podría dar lugar a que se formen galaxias en un plano de sombras que no podemos alcanzar a ver en nuestro mundo tridimensional. sería como si un universo paralelo al nuestro estuviera llevando un ritmo en el que, las cosas podrían ser iguales pero distintas.

Claro que esas sombras de las que hablo, no tienen por qué ser constantes. Si la dimensión extra aumenta en tamaño, igual que se están expandiendo nuestras tres dimensiones del Universo, entonces nuestras constantes tridimensionales decrecerán al mismo ritmo. Esto nos dice inmediatamente que si algunas dimensiones extra están cambiando, deberán hacerlo de una forma bastante lenta; de lo contrario nosotros no las hubiéramos llamado “constantes” en absoluto.

  La constante de estrucvtura fina ha sido medida de mil manera

Tomemos  una constante tradicional de la Naturaleza, como la constante de estructura finanormalmente representada por el símbolo \alpha, es la constante física fundamental  que caracteriza la fuerza de la interacción electromagnética.  Es una cantidad sin dimensiones, por lo que su valor numérico es independiente del sistema de unidades usado.

La expresión que la define es:


\alpha =
\frac{e^2}{\hbar c \ 4 \pi \e<a href=

donde e es la carga elemental,  la  \hbar = h/(2 \pi) es la constante reducida o racionalizada de Planck, c es la velocidad de la luz  en el vacío, y  \e<a href=psilon es la permitividad del vacío. Si el tamaño de la dimensión extra del espacio es R, entonces el valor de la “constante” de estructura fina tridimensional α, variaría en proporción a 1/R2 cuando cambia R.

Imaginemos que estamos en un universo en expansión de cuatro dimensiones pero sólo podemos movernos en tres de ellas. Las fuerzas de la electricidad y el magnetismo pueden “ver” las cuatro dimensiones y encontraremos que nuestra parte tridimensional de ellas se debilitará cuando la cuarta dimensión se haga mayor.

Sabemos que si la constante de estructura fina tridimensional está cambiando no puede hacerlo en ninguna parte tan rápido como se expande el Universo. Esto nos dice que cualquier cuarta dimensión debe ser muy diferentes de las otras. La idea de Klein consistía en que es a la vez muy pequeña y estática y que está confinada en el límite de Planck. Alguna fuerza extra atrapa las dimensiones extra y las mantiene pequeñas. Si no cambian de tamaño de forma significativa no tenemos por qué ver ninguna de nuestras constantes cambiando.

Un escenario posible imagina que el Universo empieza con todas sus dimensiones espaciales comportándose de una manera democrática, pero luego, algunas de las dimensiones quedan atrapadas y permanecen compactadas de manera tal que son infinitesimales, están el el límite de Planck y permanecen, como digo, estáticas y muy pequeñas desde entonces en ese lugar invisible al que no podemos llegar y que se denota con:

L= (Gh/c3) ½ = 4’13 × 10-33 centímetros

Las otras tres dimensiones que sí consiguieron expandirse, son las que vemos y en las que vivímos, las que forman y hacen de nuestro universo el que podemos observar hoy, en el que se han conformado las galaxias y los mundos que, en alguna ocasión, han podido surgir criaturas que, como ha pasado aquí en la Tierra, hablen de estas cuestiones complejas que no llegan a entender… del todo.

Como no dejamos de pretender alcanzar lo “inalcanzable”, allá por el año 1982, los teóricos de cuerdas sugirieron por primera vez una respuesta a un viejo problema: cómo casar la teoría cuántica con la teoría de la gravedad de Einstein. Todos los intentos previos habían fracasado miserablemente. Predecían invariablemente que alguna cantidad medida debería ser infinita. Estos “infinitos” plagaban todas las teorías con sólo tres dimensiones de espacio y una de tiempo. Sin embargo, en 1984 Michael Green y John Wchwarz demostraron que este problema podía subsanarse combinando dos ideas radicales.

Einstein, desde donde se pueda encontrar, estará sonriendo al comprobar con satisfacción que sus ecuaciones de campo de la relatividad general, sin que nadie las llame y como por arte de magia, surgen de la Teoría M de cuerdas en la que subyacen sus ideas. Y, al contemplar, no sin cierto grado de asombro cómo se pueden unir las dos teorías (la suya y la de Planck, la de lo muy grande y lo muy pequeño), los que le siguieron habían conseguido lo que él mismo persiguió, sin conseguirlo durante más de treinta años.

Green y Wchwarz sugerían que, si se abandona la idea de que las entidades más básicas son puntuales (se referían a las partículas subatómicas), con tamaño cero, y se permite que haya más de tres dimensiones espaciales, entonces los infinitos desaparecen milagrosamente, cancelándose. Como sucede con la anterior teoría de Kaluza-Klein. Es apasionante y misterioso el hecho de que, en esa escala tan pequeña de 10-33 cm, la longitud fundamental de Planck, se puedan encontrar “escondidas” las dimensiones que nos permiten unificar las dos teorías más importantes de nuestro tiempo.

Resultado de imagen de Habrá un Universo en la sombra que no podemos ver

                                 ¿Habrá un Universo en la sombra que no podemos ver?

Claro que, tendremos que poner los pies en el suelo y centrarnos en lo que “sabemos” y “vemos”: Neutrinos, fotonesquarksleptoneshadronesbariones y mesones, todos, en definitiva son lo mismo, distintos estados de la materia que conforman unos y otros en determinadas ocasiones, y, en cada momento, ocupan el lugar que les destina en Universo adoptando la forma que en ese preciso instante les corresponde. Claro que, todos estos, son objetos de nuestro Universo luminoso, el otro, el Universo en la Sombra, ni sabemos si puede estar realmente ahí.

Durante mucho tiempo, los físicos han sabido que toda reacción entre partículas elementales obedece a una simetría que llamamos CPT. Esto significa que si miramos la partícula de una reacción, y luego vemos la misma reacción cuando (1) la miramos en un espejo, (2) sustituimos todas las partículas por antipartículas y (3) hacemos pasar la partícula hacia atrás, los resultados serán idénticos. En este esquema la P significa paridad (el espejo), la C significa conjugación de carga (poner las antipartículas) y T la reserva del Tiempo (pasar la partícula al revés).

Claro que, todo lo anteriormente expuesto son sólo sugerencias del momento y que duran y tienen vigencia durante un tiempo impredecible, ya que, el tiempo sigue su marcha, el universo continúa expandiéndose y, nuestras mentes evolucionan para poder “ver” otras teorías y otros horizontes nuevos y más avanzados, complejos y profundos que nos acercan a la verdadera naturaleza del Universo que no comprendemos…, lo suficiente.

emilio silvera