lunes, 16 de octubre del 2017 Fecha
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Las estrellas nos trajeron aquí

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Astrofísica    ~    Comentarios Comments (3)

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Las estrellas brillan en el cielo para hacer posible que nosotros estemos aquí descubriendo los enigmas del Universo y… de la vida inteligente.  Venimos y tenemos nuestro origen en las entrañas de las estrellas, allí, en sus “hornos” nucleares, se fabricaron los materiales de los que estamos hechos todos los seres vivos. Y, sin temor a equivocarnos podríamos decir que somos “materia inerte” evolucionada hasta el nivel de la conciencia.

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Pero está claro que todo el proceso estelar evolutivo inorgánico nos condujo desde el simple gas y polvo cósmico a la formación de estrellas y nebulosas solares hasta los planetas, la Tierra en particular, en cuyo medio ígneo describimos la formación de las estructuras de los silicatos, desplegándose con ello una enorme diversidad de composiciones, formas y colores, asistiéndose, por primera vez en la historia de la materia, a unas manifestaciones que contrastan con las que hemos mencionado en relación al proceso de las estrellas.

Desde el punto de vista del orden es la primera vez que nos encontramos con objetos de tamaño comparables al nuestro, en los que la ordenación de sus constituyentes es el rasgo más característico.

Al mismo tiempo nos ha parecido reconocer que esos objetos, es decir, sus redes cristalinas “reales”, almacenan información (memoria) que se nos muestra muy diversa y que puede cobrar interés en ciertos casos, como el de los microcristales de arcilla, en los que, según Cairns-Smith, puede incluso llegar a transmitirse.

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No es fácil decir que, esa Nebulosa está conformada por materia inerte, toda vez que, lo que ahí está presente, interacciona y evoluciona conforme a una serie de parámetros que, como las temperaturas y otros la transforman en objetos distintos de lo que ahora son simples gases y riadas de polvo.

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Porque, ¿qué sabemos en realidad de lo que llamamos materia inerte? Lo único que sabemos de ella son los datos referidos a sus condiciones físicas de dureza, composición, etc; en otros aspectos ni sabemos si pueden existir otras propiedades distintas a las meramente físicas.

¿No os hace pensar que nosotros estemos hechos, precisamente, de lo que llamamos materia inerte?

Pero el mundo inorgánico es sólo una parte del inmenso mundo molecular. El resto lo constituye el mundo orgánico, que es el de las moléculas que contienen carbono y otros átomos y del que quedan excluidos, por convenio y características especiales, los carbonatos, bicarbonatos y carburos metálicos, los cuales se incluyen en el mundo inorgánico.

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Según decía en páginas anteriores, los quarks u y d se hallan en el seno de los nucleones (protones y neutrones) y, por tanto, en los núcleos atómicos. Hoy día, éstos se consideran como una subclase de los hadrones.

La composición de los núcleos (lo que en química se llama análisis cualitativo) es extraordinariamente sencilla, ya que como es sabido, constan de neutrones y protones que se pueden considerar como unidades que dentro del núcleo mantienen su identidad. Tal simplicidad cualitativa recuerda, por ejemplo, el caso de las series orgánicas, siendo la de los hidrocarburos saturados la más conocida. Recordad que su fórmula general es CnH2n+2, lo que significa que una molécula de hidrocarburo contiene n átomos de carbono (símbolo C) y (2n+2) átomos de hidrógeno (símbolo H).

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El número de protones y neutrones determina al elemento, desde el hidrógeno (el más simple), al uranio (el más complejo), siempre referido a elementos naturales que son 92; el resto son artificiales, los conocidos transuránicos en cuyo grupo están el einstenio o el plutonio, artificiales todos ellos.

Los núcleos, como sistemas dinámicos de nucleones, pertenecen obviamente a la microfísica y, por consiguiente, para su descripción es necesario acudir a la mecánica cuántica. La materia, en general, aunque presumimos de conocerla, en realidad, nos queda mucho por aprender de ella.

Hablemos un poco de moléculas.

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El número de especímenes atómicos es finito, existiendo ciertas razones para suponer que hacia el número atómico 173 los correspondientes núcleos serían inestables, no por razones intrínsecas de inestabilidad “radiactiva” nuclear, sino por razones relativistas. Ya antes me referiría a las especies atómicas, naturales y artificiales que son de unos pocos millares; en cambio, el número de moléculas conocidas hasta ahora comprende varios millones de especímenes, aumentando continuamente el número de ellas gracias a las síntesis que se llevan a cabo en numerosos laboratorios repartidos por todo el mundo.

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Una molécula es una estructura con individualidad propia, constituida por núcleos y electrones. Obviamente, en una molécula las interacciones deben tener lugar entre núcleos y electrones, núcleos y núcleos y electrones y electrones, siendo del tipo electromagnético.

Debido al confinamiento de los núcleos, el papel que desempeñan, aparte del de proporcionar la casi totalidad de la masa de la molécula, es poco relevante, a no ser que se trate de moléculas livianas, como la del hidrógeno. De una manera gráfica podríamos decir que los núcleos en una molécula constituyen el armazón de la misma, el esqueleto, cuya misión sería proporcionar el soporte del edificio. El papel más relevante lo proporcionan los electrones y en particular los llamados de valencia, que son los que de modo mayoritario intervienen en los enlaces, debido a que su energía es comparativamente inferior a la de los demás, lo que desempeña un importante papel en la evolución.

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Desde las moléculas más sencilla, como la del hidrógeno con un total de 2 electrones, hasta las más complejas, como las de las proteínas con muchos miles de ellos, existe toda una gama, según decía, de varios millones.  Esta extraordinaria variedad de especies moleculares contrasta con la de las especies nucleares e incluso atómicas.

Sin entrar en las posibles diferencias interpretativas de estas notables divergencias, señalaré que desde el punto de vista de la información, las especies moleculares la poseen en mucho mayor grado que las nucleares y atómicas.

Dejando aparte los núcleos, la información que soportan los átomos se podría atribuir a la distribución de su carga eléctrica, y en particular a la de los electrones más débilmente ligados. Concretando un poco se podría admitir que la citada información la soportan los orbitales atómicos, pues son precisamente estos orbitales las que introducen diferencias “geométricas” entre los diferentes electrones corticales.

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Resultado de imagen de De acuerdo con la mecánica cuántica, el número de orbitales se reduce a unos pocos. Se individualizan por unas letras, hablándose de orbitales s, p, d, f, g, h. Este pequeño número nos proporciona una gran diversidad.

Justamente esa información es la que va a determinar las capacidades de unión de unos átomos con otros, previo el “reconocimiento” entre los orbitales correspondientes. De acuerdo con la mecánica cuántica, el número de orbitales se reduce a unos pocos. Se individualizan por unas letras, hablándose de orbitales spdfgh. Este pequeño número nos proporciona una gran diversidad.

La llamada hibridación (una especie de mezcla) de orbitales es un modo de aumentar el número de mensajes, esto es, la información, bien entendido que esta hibridación ocurre en tanto y en cuanto dos átomos se preparan para enlazarse y formar una molécula.

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En términos electrónicos, la información se podría considerar proporcionada por un campo de densidad eléctrica, con valles, cimas, collados, etc, es decir, curvas isoelectrónicas equivalentes formalmente a las de nivel en topografía. Parece razonable suponer que cuanto más diverso sean los átomos de una molécula, más rica y variada podrá ser su información, la información que pueda soportar.

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La enorme variedad de formas, colores, comportamientos, etc que acompaña a los objetos, incluidos los vivientes, sería una consecuencia de la riqueza en la información que soportan las moléculas (y sus agregados) que forman parte de dichos objetos.

CResultado de imagen de De acuerdo con la mecánica cuántica, el número de orbitales se reduce a unos pocos. Se individualizan por unas letras, hablándose de orbitales s, p, d, f, g, h. Este pequeño número nos proporciona una gran diversidad..

La inmensa mayoría de ellas contiene carbono. Debido a su tetravalencia y a la gran capacidad que posee dicho átomo para unirse consigo mismo, dichas moléculas pueden considerarse como un esqueleto formado por cadenas de esos átomos.

El carbono no es el único átomo con capacidad para formar los citados esqueletos. Próximos al carbono en la tabla periódica, el silicio, fósforo y boro comparten con dicho átomo esa característica, si bien en un grado mucho menor.

emilio silvera

 

  1. 1
    Emilio Silvera
    el 11 de octubre del 2017 a las 15:34

    Es algo que no tiene discusión el hecho de que, el Universo, si es cierto que surgió del Big Bang, ha hecho un gran camino al expandirse hasta el diámetro que en años luz se pueden medir y, durante todo ese enorme lapso de tiempo, nada más y nada menos que 13.750 millones de años de expansión a mayor o menor velocidad de manera tal que, saber dónde están los límites… no resulta fácil.

    Que en todo ese inmenso tiempo la materia que ha poblado nuestro universo ha estado interaccionando y, según el lugar en el que le tocó estar, ha evolucionado de una u otra manera. Las primeras estrellas aparecieron después de doscientos millones de años del comienzo del Tiempo. Aquel hecho extraordinario, posibilitó que las galaxias se pudieran formar (a pesar de la expansión de Hubble), y, en ellasm todos los demás objetos que conocemos ahora los Seres inteligentes que hemos podido acceder a una tecnología que nos acerca a regiones tan lejanas.

    En las estrellas, los elementos sencillos (Hidrógeno y Helio), se fusionan para que se produzca la transición de fase que nos lleva a la “fabricación” de elementos cada vez más complejos, unos en las estrellas y los otros (los más pesados y radiactivos) en las explosiones de estrellas supernovas, y, de esa manera, se completa la Tabla Periódica de Elementos que va, desde el nº 1 el Hidrógeno, hasta el 92 el Uranio, otros elementos que existen no son naturales y se crean artificialmente como el Mendelevio o el Einstenio o el Polonio. Se llaman Transuránicos, es decir, más allá del Uranio.

    Pero lo importante de todo esto es que, es precisamente en las estrellas y en las Nebulosas donde están los elementos necesarios para la Vida: Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno y otros. En las Nebulosas se han hallado sustancias y lípidos necesarios para la existencia de moléculas complejas como el ARN.

    Si queremos llegar más lejos, tenemos que comenzar reconociendo que nuestros conocimientos son limitados y que son muchos más, los secretos que nos quedan por desvelar que lo que sabemos. Si estamos conforme con esa verdad, habremos allanado el camino para seguir haciendo el recorrido “infinito” que nos queda por hacer a nuestra especie si es que quiere, llegar a alguna parte, y, desde luego, hacer frente a los muchos y grandes problemas que se nos vienen encima, y, que sin importar el mucho tiempo que para ello falta, lo cierto es que, al fín llegará y, si cuando eso suceda nos estamos preparado… ¡Requiem cante in pace!

    Espero que la curiosidad por saber no nos deje.
    Espero que, nuestra imaginación siga viva.
    Espero que, la Humanidad, poco a poco cambie y se de cuenta de que todos somos uno.

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    • 1.1
      kike
      el 11 de octubre del 2017 a las 17:48

        Aunque la teoria más aceptada sobre la formación de las estrellas es la de la acreción de polvo y gas, ha salido otra que cada vez tiene al parecer más adeptos, aunque en principio se refiere más a los planetas.

       En la formación de los planetas no se entiende muy bien como se pueden unir diferentes partes de polvo y gas, que nunca llega a tener la densidad ni el volúmen de una estrella, por lo que su estabilidad, sobre todo al principio, no es muy bien comprendida; ahora dicen que al menos en la formación de planetas se encuentra presente siempre el agua, que al interaccionar con el gas y sobre todo con el polvo, crea un cuerpo, que aún pequeño, consigue cohesionar los otros elementos, con lo que permitiría la asimilación paulatina de más materia hasta la formación del cuerpo planetario; así que el barro bien pudiera ser el principio de los planetas, con ello la simbología del ser humano serviría igualmente, pues siempre se ha dicho que procedemos del “barro”, y que “polvo somos y en polvo nos convertiremos”.

        Esa teoría serviría de camino para explicar otra circunstancia aún no aclarada, la del origen del agua en los planetas, pues lo de la procedencia de los meteoritos hay algunos que no están de acuerdo, pues significaría la necesidad de la caida de una cantidad ingente de cometas y meteoritos para conseguir tanta agua como al parecer tienen algunos planetas y lunas.
       
        Un abrazo Maese.

      Responder
      • 1.1.1
        Emilio Silvera
        el 11 de octubre del 2017 a las 18:46

        Estimado amigo Kike:

        No creas que vas tan alejado de la verdad, el agua está por todo el Universo y, se camufla en los materiales de todas clases, y, como es lógico, está presente en esos materiales que forman los mundos que, al principio, son una acumulación de una heterogénea cantidad de materiales que se van adhiriendo los unos a los otros, y, como sabes el agua es Hidrógeno (el elemento más abundante del Universo) y Oxígeno que, también se forma en las estrellas y, cuando explotan como supernovas, van a parar a esas grandes nebulosas de las que nacen los mundos, así, todos los mundos llevan consigo una inmensa cantidad de agua que, sale a la luz en su forma líquida y cristalina cuando el mundo se enfría, y, se forman los océanos y los mares cuando todo esos gases se convierten en el líquido elemento.

        De ese agua milagrosa surgen, cuando se une a otros materiales, las células vivas replicantes que comienzan la aventura de la vida.

        Hay que prestar atención a esas teorías porque, todas llevan una gran cantidad de ingredientes de verdad, y, algún día, cuando sepamos retirar “la paja”, nos quedará esa verdad que buscamos.

        Un abrazo.

        Responder

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