domingo, 17 de diciembre del 2017 Fecha
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¿Será igual el Universo en todas partes?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo asombroso    ~    Comentarios Comments (5)

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Bueno, independientemente de las cosas que en una región particular pueda estar ocurriendo, en el contexto general, sí es igual el Universo en cualquier lugar que podamos mirar. Las mismas fuerzas y constantes, la misma materia, las mismas transiciones de fase y, seguramente también la misma vida, se repite una y otra vez a lo lo largo y a lo ancho de todo el Universo.

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La vieron caer y corrieron hasta el lugar. La escena era la que se podía esperar despues de la caída de una nave en plena montaña. Los pocos testigos que por el lugar estaban, llamaron a las autoridades que enviaron, de inmediato, a personal especializado en este tipo de investigaciones.¡

“Mira, un trazo de la nave caída, ¿de qué materiales estará hecha? Nunca he visto algo así! ¿De dónde vendrán estos seres, de qué estará conformado su mundo? Esto preguntaba uno de los investigadores al otro que con él recogía muestras dequella extraña nave accidentada y que, según el seguimiento hecho en su acercamiento a la Tierra, venía de más allá de los confines del Sistema Solar y, quién sabe de dónde pudieron partir. Sin embargo, el material que recogían, debería ser el mismo que está repartido por todo el Universo.

Lo único que puede diferir, es la forma en que se utilice, el tratamiento que se le pueda dar, y, sobre todo el poseer el conocimiento y la tecnología necesarios para poder obtener, el máximo resultado de las propiedades que dicha materia encierra. Porque, en última instancia ¿es en verdad inerte la materia?

Tiene y encierra tantos misterios la materia que estamos aún y años-luz de saber y conocer sobre su verdadera naturaleza. Nos podríamos preguntar miles de cosas que no sabríamos contestar.  Nos maravillan y asombran fenómenos naturales que ocurren ante nuestros ojos pero que tampoco sabemos, en realidad, a que son debidos.  Si, sabemos ponerles etiquetas como, por ejemplo, la fuerza nuclear débil, la fisión espontánea que tiene lugar en algunos elementos como el protactinio o el torio y, con mayor frecuencia, en los elementos que conocemos como transuránidos.

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

            ¡Parece que la materia está viva!

Son muchas las cosas que desconocemos y, nuestra curiosidad nos empuja continuamente a buscar esas respuestas. El electrón y el positrón son notables por sus pequeñas masas (sólo 1/1.836 de la del protón, el neutrón, el antiprotón o antineutrón), y, por lo tanto, han sido denominados leptones (de la voz griega lentos, que significa “delgado”).

Aunque el electrón fue descubierto en 1.897 por el físico británico Josepth John Thomson (1856-1940), el problema de su estructura, si la hay, no está resuelto.  Conocemos su masa y su carga negativa que responden a 9,1093897 (54)x10-31kg la primera y, 1,602 177 33 (49)x10-19 culombios, la segunda, y también su radio clásico:  no se ha descubierto aún ninguna partícula que sea menos cursiva que el electrón (o positrón) y que lleve  una carga eléctrica, sea lo que fuese (sabemos como actúa y cómo medir sus propiedades, pero aun no sabemos qué es), tenga asociada un mínimo de masa, y que esta es la que se muestra en el electrón.

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

                                  ¡No por pequeño, se es insignificante! De todas las maneras, las medidas dependen del contexto en el que se estén midiendo. El conjunto de la imagen de arriba nos parecerá grande pero, ¿cómo de grande es si lo comparamos con la Galaxia?

Recordémoslo, todo lo grande está hecho de cosas pequeñas. En realidad, existen partículas que no tienen en absoluto asociada en ellas ninguna masa (es decir, ninguna masa en reposo).  Por ejemplo, las ondas de luz y otras formas de radiación electromagnéticas se comportan como partículas (Einstein en su efecto fotoeléctrico y De Broglie en la difracción de electrones. Esta manifestación en forma de partículas de lo que, de ordinario, concebimos como una onda se denomina fotón, de la palabra griega que significa “luz”.

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

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

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

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

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

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

Tenemos que volver a los que posiblemente son los objetos más misteriosos de nuestro Universo: Los agujeros negros.  Si estos objetos son lo que se dice (no parece que se pueda objetar nada en contrario), seguramente serán ellos los que, finalmente, nos faciliten las respuestas sobre las ondas gravitacionales y el esquivo gravitón.

La onda gravitacional emitida por el agujero negro produce una ondulación en la curvatura del espacio-temporal que viaja a la velocidad de la luz transportada por los gravitones.

Hay aspectos de la física que me dejan totalmente sin habla, me obligan a pensar y me transporta de este mundo material nuestro a otro fascinante donde residen las maravillas del Universo.  Hay magnitudes asociadas con las leyes de la gravedad cuántica. La longitud de Planck-Wheeler,  es la escala de longitud por debajo de la cual el espacio tal como lo conocemos deja de existir y se convierte en espuma cuántica.  El tiempo de Planck-Wheeler (1/c veces la longitud de Planck-Wheeler o aproximadamente 10-43segundos), 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 entropíade un agujero negro.

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

       Andamos a la caza del vacío, del gravitón, de las ondas gravitatorias…

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

De ese “vacío” nos queda muchísimo por aprender. Al parecer, todos los indicios nos dicen que está abarrotado de cosas, y, si es así, no es lo que podemos llamar con propiedad vacío, ese extraño lugar es otra cosa, pero, ¿qué cosa es?

Antes se denominaba éter fluminigero (creo) a toda esa inmensa región. Más tarde, nuevas teorías vinieron  a desechar su existencia. Pasó el tiempo y llegaron nuevas ideas y nuevos modelos, y, se llegó a la conclusión de que el Universo entero estaba permeado por “algo” que algunos llamaron los océanos de Higgs. Ahí, se tiene la esperanza de encontrar al esquivo Bosón (que dicen haber hallado pero que yo, no estoy muy seguro de que así sea) que le da la masa a las demás partículas, y, el LHC del CERN, es el encargado de la búsqueda para que el Modelo Estándard de la Física de Partículas se afiance más.

Andamos un poco a ciega, la niebla de nuestra ignorancia nos hace caminar alargando la mano para evitar darnos un mamporro. Pero a pesar de todo, seguimos adelante y, es más la fuerza que nos empuja, la curiosidad que nos aliente que, los posibles peligros que tales aventuras puedan conllever.

Está claro que, dentro del Universo, existen “rincones” en los que no podemos sospechar las maravillas que esconden, ni nuestra avezada imaginación, puede hacerse una idea firme de lo que allí pueda existir. Incansables seguimos la búsqueda, a cada nuevo descubrimiento nuestro corazón se acelera, nuestra curiosidad aumenta, nuestras ganas de seguir avanzando van creciendo y, no pocas veces, el físico que, apasionado está inmerso en uno de esos trabajos de búsqueda e investigación, pasa las horas sin sentir el paso del tiempo, ni como ni duerme y su mente, sólo tiene puesto los sentidos en ese final soñado en el que, al fín, aparece el tesoro perseguido que, en la mayor parte de las veces, es una nueva partícula, un parámetro hasta ahora desconocido en los comportamientos de la materia, un nuevo principio, o, en definitiva, un nuevo descubrimiento que nos llevará un poco más lejos.

Encontrar nuevas respuestas no dará la opción de plantear nuevas preguntas.

emilio silvera

 

  1. 1
    emiliosilvera
    el 4 de diciembre del 2017 a las 12:48

    Al final del trabajko, lo que quiero decir es que, encontrar nuevas respuestas nos dará la opción de plantear nuevas preguntas. Sin esos nuevos conocimientos no podemos preguntar sobre lo que no sabemos que existe. Así, Demócrito de Abdera, por ejemplo, no podía hacer preguntas sobre los Quarks y los Leptones, él intuyó la existencia del átomo pero, no sabía como estaba conformado.

    Responder
  2. 2
    abdel majluf
    el 5 de diciembre del 2017 a las 4:02

    amigo mio, tal cual te planteas tu mismo al principio, a parte de una que otra cosa que este sucediendo individualmente en algún lugar del universo, este debe ser igual por todos lados y sus procesos constantes, de lo contrario, ya hubiese colapsado.

    a propósito de tu pregunta, el otro día conversaba con personas,  al respecto de los avistamientos que muchos dicen haber tenido y cuando les preguntaba sobre que habían visto, me decían, luces y naves. precisamente por eso, les decía yo, creo que no son extraterrestres, pues si dicen ver luces, estamos hablando de una tecnología terrestre, difícilmente deben usar luces como las nuestras e incluso, menos del tipo incandescente. nosotros mismos, cuando miramos hacia afuera, lo hacemos en ultravioleta, infrarrojo, etc. 

    en el futuro lejano, cuando tengamos la tecnología suficiente de ir a otro mundo habitado, fuera de nuestro sistema solar, quizás a cuantos años luz de distancia, no me imagino, llegar con una nave con focos como las fabricamos hoy. mas bien pienso en que los viajes serán de una forma completamente distinta. tal vez para ver, no necesitemos alumbrar con focos, sino por intermedio de interpretaciones computacionales de nuestras naves, que nos entregarán las imágenes  procesadas, como cuando observamos una nebulosa, no lo hacemos solo en luz visible, de lo contrario, tendríamos un universo en blanco y negro.

    disculpa por las mayúsculas, pero estoy utilizando en este rato, un computador que tiene mala la tecla de mayúsculas.

    un gran abrazo.

    abdel majluf

    Responder
    • 2.1
      Emilio Silvera
      el 6 de diciembre del 2017 a las 6:04

      Que la fuerza esté contigo, amigo Abdel.

      Hay un trabajo mío por ahí perdido que se titula con una pregunta: ¿Quién nos observa? Y, precisamente, el hecho de que el Universo sea el mismo en todas las regiones por muy alejadas que éstas se puedan encontrar (sin tener en cuenta particularidades singulares del lugar), hace que al pensar en la posible vida existente fuera de la Tierra, predomine la idea de que la vida, esté presente en muchos mundos que, como el nuestro, reúna las condiciones esenciales para que sea posible.

      Esas formas de vida, podrán ser de muchas maneras (miremos en nuestro propio planeta la existencia de millones de especies diferentes) y, desde luego, no podemos descartar la vida inteligente que, en unos lugares habrá comenzado antes y en otros más tarde, la existencia de mundos con civilizaciones muy avanzadas no lo podemos descartar, así como tampoco, otros muchos en los que la vida, esté comenzando a surgir o esté en estado primitivo.

      De todas las maneras (sin descartar nada), lo más probable es que, como aquí en la Tierra, la vida también esté basada en el Carbono en esos mundos lejanos perdidos en la lejanía de nuestra Galaxia o de otras galaxias distantes. 

      De vez en cuando podemos leer la noticias en los medios de que alguna Agencia Espacial ha enviado un mensaje al Espacio exterior destinado a que, alguna Civilización lo pueda encontrar y, aunque la posibilidad sea remota, no deja de ser un acto irresponsable, ya que, si alguna Civilización adelantada lo encuentra… ¿Quién puede saber sobre sus intenciones? Muchas veces hemos oído decir: “La Naturaleza es sabia”, y, no te quepa la menor duda que lo es, y, si nos ha puesto a tanta distancia a los unos de los otros (me refiero a civilizaciones extraterrestres en relación a la nuestra y entre ellas), por algo será. Ya tenemos bastante con los propios problemas que nosotros mismos nos buscamos como para encima, dar facilidades a los de fuera.

      De todas las maneras, el tema de la velocidad que el Universo deja que cualquier objeto pueda alcanzar, al estar limitado por la velocidad de la luz en el vacío, deja muy mermada las posibilidades de esos encuentros que tanto fruto han dado a las novelas y películas de Ciencia Ficción. “Ellos” tendrán los mismos problemas que nosotros, es decir, estarán limitados para salvar las distancias que nos separan.

      Si algún día, muy lejano aún en el futuro, podemos dar ese paso, creo que ya no seremos los mismos humanos de hoy, estaremos tan evolucionados que nuestras ideas e instintos habrán mutado para mayor estabilidad emocional y, sobre todo, para una más amplia visión racional de todas las cosas que nos hará ser otros Seres distintos a los que hoy somos, y, de la misma manera, pasará con aquellas criaturas de otros mundos, y, entonces, amigo mío, sí que podremos tener ese encuentro. Mientras tanto, dejemos a cada cual en su mundo fastidiando al vecino.

      Un cordial saludo.

      Responder
  3. 3
    kike
    el 8 de diciembre del 2017 a las 0:22

     ¿Será el Universo igual en todas partes?

     Creo que primero habría que concretar esas “partes”, porque ni siquiera sabemos si tiene “partes”. Je Je Je.

      Entonces dejemos eso de las partes..

     ¿Será el Universo igual?

     Posiblemente; pero igual a que? << >> ¿A que tenga soles y planetas?; posiblemente que si, por lo menos por lo de los soles, porque lo de los planetas, si tenemos en cuenta las maneras tan indirectas de su comprobación, la verdad es que en más de una ocasión en vez de un planeta podría ser un gorrión que pasara por enmedio….;  no insinuo que no existan los planetas, que por lógica estarán por todas partes, me refiero más a la poca tecnología de la que disponemos aún.

     Muy posiblemente tambien exista lo que sabemos mal que bien: Las nebulosas de todo tipo, las estrellas de neutrones, magnetares, cuasares, blazares, agujeros negros, etc. etc.

     O sea, que muy posiblemente será el resto del universo (si eso existe), muy parecido a lo que conocemos; pero el fallo está en que lo que conocemos, solo pensamos que lo conocemos, existen multitud de lagunas en casi todos los procesos que en principio pareciera que son bien conocidos.(creo)

     Una “simple” estrella de neutrones es en realidad un cuerpo con unas cualidades tan extraordinarias que no podemos comprender aún:

     Que su masa sea tan enorme en tan poco espacio; que su campo magnético sea millones de veces más fuerte que el máximo conocido; que sus inimaginable velocidades de rotación a veces casi alcanzan la de la luz; la conformación de esos neutrones alocados, que pese a hallarse fuera de su campo natural, el átomo, confieren a la estrella unas caracteristicas morfológicas nada comunes ni nada comprendidas.

     Y así en la mayoría de eso que “conocemos”; creo que hasta en lo supuestamente más simple e inerte, como puedan ser las nebulosas, tenemos mucho que aprender.

     Así que, efectivamente, muy posiblemente el Universo será igual en todas partes, pero creo que seguiremos diciendo…. ¿Como será?

     Perdón por el retrueque; solo quisiera que se entienda mi opinión de que aún sabemos muy poco de lo que “sabemos”

     Saludos cordiales

    Responder
    • 3.1
      Emilio Silvera
      el 8 de diciembre del 2017 a las 6:36

      Ahí está la cuestión, amigo Kike: “… sabemos muy poco de lo que (creemos que) sabemos”. Al decir que el Universo es igual en todas partes, simplemente nos estamos refiriendo a que en cualquier lugar de esa inmensa burbuja son las 4 fuerzas fundamentales las que rigen junto con las constantes universales conocidas.

      En cuanto a la explicación de la inmensa densidad que está presente en las estrellas de neutrones se sabe que es debido a que, la ingente masa de la estrella original, al llegar al final de su “vida” y dejar de fusionar elementos, deja también de expandirse y queda a merced de la fuerza de Gravedad que la comprime más y más, hasta que entra en juego el Principio de Exclusión de Pauli, es decir, que los electrones y protones allí presente, se fusionan para convertirse en neutrones que, al ser fermiones, llega un momento que no soportando tanta presión, se degeneran y paran los efectos de la gravedad, ya que, los neutrones se mueven a velocidades relativistas para frenarla y, es precisamente, ese endiablado movimiento de los neutrones el que crea el increíble campo magnetico.

      De todas las maneras, en una cosa llevas toda la razón… Que sabemos menos de lo que creemos que sabemos.

      Un abrazo.

      Responder

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