lunes, 03 de agosto del 2020 Fecha
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¡Los materiales para la vida! Y, de los mundos

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo y la Química de la Vida    ~    Comentarios Comments (1)

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plasma vivo? ¿De dónde venimos?

¿Será así la espuma cuántica?

                   Los elementos se crean en las estrellas y en las explosiones supernovas

¡La Física! Cuando se asocia a otras disciplinas ha dado siempre un resultado espectacular y, en el caso de la Astronomía, cuando se juntó con la Física, surgió esa otra disciplina que llamamos Astrofísica. La Astrofísica es esa nueva rama de la Astronomía que estudia los procesos físicos y químicos en los que intervienen los fenómenos astronómicos. La Astrofísica se ocupa de la estructura y evolución estelar (incluyendo la generación y transporte de energía en las estrellas), las propiedades del medio interestelar y sus interacciones en sus sistemas estelares y la estructura y dinámica de los sistemas de estrellas (como cúmulos y galaxias) y sistemas de galaxias. Se sigue con la Cosmología que estudia la naturaleza, el origen y la evolución del universo. Existen varias teorías sobre el origen y evolución del universo (big bang, teoría del estado estacionario, etc.

Las estrellas, como todo en el Universo, no son inmutables y, con el paso del Tiempo, cambian para convertirse en objetos diferenters de los que, en un principio eran. Por el largo trayecto de sus vidas, transforman los materiales simples en materiales complejos sobre los que se producen procesos biológico-químicos que, en algunos casos, pueden llegar hasta la vida.

Una de las cosas que siempre me han llamado poderosamente la atención, han sido las estrellas y las transformaciones que, dentro de ellas y los procesos que en su interior se procesan, dan lugar a las transiciones de materiales sencillos hacia materiales más complejos y, finalmente, cuando al final de sus vidas expulsan las capas exteriores al espacio interestelar dejando una extensa región del espacio interestelar sembrada de diversas sustancias que, siguiendo los procesos naturales e interacciones con todo lo que en el lugar está presente, da lugar a procesos químicos que transforman esas sustancias primeras en otras más complejas, sustancias orgánicas simples como, hidrocarburos y derivados que, finalmente, llegan a ser los materiales necesarios para que, mediante la química-biológica del espacio, den lugar a moléculas y sustancias que son las propicias para hacer posible el surgir de la vida.

La Química de los Carbohidratos es una parte de la Química Orgánica que ha tenido cierta entidad propia desde los comienzos del siglo XX, probablemente debido a la importancia química, biológica (inicialmente como sustancias de reserva energética) e industrial (industrias alimentaria y del papel) de estas sustancias. Ya muy avanzada la segunda mitad del siglo XX han ocurrido dos hechos que han potenciado a la Química de Carbohidratos como una de las áreas con más desarrollo dentro de la Química Orgánica actual.

Todos los animales, plantas y microbios están compuestos fundamentalmente, por las denominadas sustancias orgánicas. Sin ellas, la vida no tiene explicación (al menos que sepamos). De esta manera, en el primer período del origen de la vida tuvieron que formarse dichas sustancias, o sea, surgimiento de la materia prima que más tarde serviría para la formación de los seres vivos.

La característica principal que diferencia a las sustancias orgánicas de las inorgánicas, es que en el contenido de las primeras se encuentra como elemento fundamental el Carbono.

En las sustancias orgánicas, el carbono se combina con otros elementos: hidrógeno y oxígeno (ambos elementos juntos forman agua), nitrógeno (este se encuentra en grandes cantidades en el aire, azufre, fósforo, etc. Las distintas sustancias orgánicas no son más que las diferentes combinaciones de los elementos mencionados, pero en todas ellas, como elemento básico, siempre está el Carbono.

EDUCACIÓN AMBIENTAL PARA EL TRÓPICO DE COCHABAMBA

En el primer nivel (abajo) están los productores, o sea las plantas como maíz, frijol, papaya, cupesí, mora, yuca, árboles, hierbas, lianas, etc., que producen hojas, frutas, raíces, semillas, que comen varios animales y la gente.

En el segundo nivel están los primeros consumidores, que comen hierbas, hojas (herbívoros) y frutas (frugívoros). Estos primeros consumidores incluyen a insectos como hormigas, aves como loros y mamíferos como ratones, urina, chanchos, chivas, vacas.

En el tercer nivel están los segundos consumidores (carnívoros), es decir los que se comen a los animales del segundo nivel: por ejemplo el oso bandera come hormigas, el jausi come insectos y la culebra come ratones.

Nosotros, los humanos, somos omnívoros, es decir comemos de todo: plantas y animales. Algunos de los carnívoros comen, a veces, plantas también, como los perros. Otros, como el chancho, comen muchas plantas y a veces también carne.

Las sustancias orgánicas más sencillas y elementales son los llamados hidrocarburos o composiciones donde se combinan el Oxígeno y el Hidrógeno. El petróleo natural y otros derivados suyos, como la gasolina, el keroseno, etc., son mezcolanzas de varios hidrocarburos. Con todas estas sustancias como base, los químicos obtienen sin problemas, por síntesis, gran cantidad de combinados orgánicos, en ocasiones muy complejos y otras veces iguales a los que tomamos directamente los seres vivos, como azúcares, grasas, aceites esenciales y otros. Debemos preguntarnos como llegaron a formarse en nuestro planeta las sustancias orgánicas.

Está claro que, para los iniciados en estos temas, la cosa puede parecer de una complejidad inalcanzable, nada menos que llegar a comprender ¡el origen primario de las sustancias orgánicas!

Es nuestro planeta y el único habitado (hasta donde podemos saber). Está en la ecosfera, un espacio que rodea al Sol y que tiene las condiciones necesarias para que exista vida. Claro que, ¡son tantos los mundos! Cómo vamos a ser nosotros nos únicos que poblemos el Universo? ¡Que despercidicio de espacio!

La observación directa de la Naturaleza que nos rodea nos puede facilitar las respuestas que necesitamos. En realidad, si ahora comprobamos todas las sustancias orgánicas propias de nuestro mundo en relación a los seres vivos podemos ver que, todas, son producidas hoy día en la Tierra por efecto de la función activa y vital de los organismos.

Las plantas verdes absorben el carbono inorgánico del aire, en calidad de anhídrido carbónico, y con la energía de la luz crean, a partir de éste, sustancias orgánicas necesarias para ellas. Los animales, los hongos, también las bacterias y el resto de organismos, menos los de color verde, se alimentan de animales o vegetales vivos o descomponiendo estos mismos, una vez muertos, pueden proveerse de las sustancias orgánicas que necesitan. Con esto, podemos ver como todo el mundo actual de los seres vivos depende de los dos hechos análogos de fotosíntesis y quimiosíntesis, aplicados en las líneas anteriores.

Incluso las sustancias orgánicas que se encuentran bajo tierra como la turba, la hulla o el petróleo, han surgido, básicamente, por efecto de la acción de diferentes organismos que en un tiempo remoto se encontraban en el planeta Tierra y que con el transcurrir de los siglos quedaron ocultos bajo la maciza corteza terrestre.

Todo esto fue causa de que muchos científicos de finales del siglo XIX y principios del XX, afirmaran que era imposible que las sustancias orgánicas produjeran en la Tierra, de forma natural, solamente mediante un proceso biogenético, o sea, con la única intervención de los organismos. Esta opinión predominante entre los científicos de hace algunas décadas, constituyó un obstáculo considerable para hallar una respuesta a la cuestión del origen de la vida.

Para tratar esta cuestión era indispensable saber cómo llegaron a constituirse las sustancias orgánicas; pero ocurría que éstas sólo podían ser sintetizadas por organismos vivos. Sin embargo, únicamente podemos llegar a esta síntesis si nuestras observaciones no van más allá de los límites del planeta Tierra. Si traspasamos esa frontera nos encontraremos con que en diferentes cuerpos celestes de nuestra Galaxia se están creando sustancias orgánicas de manera abiogenética, es decir, en un ambiente que excluye cualquier posibilidad de que existan seres orgánicos en aquel lugar.

    Estrella de carbono (estrella gigante roja) R. Lepori

Con un espectroscopio podemos estudiar la fórmula química de las atmósferas estelares, y en ocasiones casi con la misma exactitud que si tuviéramos alguna muestra de éstas en el Laboratorio. El Carbono, por ejemplo, se manifiesta ya en las atmósferas de las estrellas tipo O, que son las que están a mayor temperatura, y su increíble brillo es lo que las diferencia de los demás astros (Ya os hablé aquí de R. Lepori, la estrella carmesí, o, también conocida como la Gota de Sangre, una estrella de Carbono de increíble belleza).

En la superficie de las estrellas de Carbono existe una temperatura que oscila los 20.000 y los 28.000 grados. Es comprensible, entonces, que en esa situación no pueda prevalecer aún alguna combinación química. La materia está aquí en forma relativamente simple, como átomos libres disgregados, sueltos como partículas minúsculas que conforman la atmósfera incandescente de estos cuerpos estelares.

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El Cinturón de Orión: Las tres estrellas Alnitak, Alnilam y Mintaka.

La atmósfera de las estrellas tipo B, característica por su luz brillante blanco-azulada y cuya corteza tiene una temperatura que va de 15.000 a 20.000 grados, también tienen vapores incandescentes de carbono. Pero aquí este elemento tampoco puede formar cuerpos químicos compuestos, únicamente existe en forma atómica, o sea, en forma de pequeñísimas partículas sueltas de materia que se mueven a una velocidad de vértigo.

Sólo la visión espectral de las estrellas Blancas tipo A, en cuya superficie hay una temperatura de unos 12.000º, muestras unas franjas tenues, que indican, por primera vez, la presencia de hidrocarburos –las más primitiva combinaciones químicas de la atmósfera de estas estrellas. Aquí, sin que existan antecedentes, los átomos de dos elementos (el carbono y el hidrógeno) se combinan resultando un cuerpo más perfecto y complejo, una molécula química.

Observando las estrellas más frías, las franjas características de los hidrocarburos son más limpias cuando más baja es la temperatura y adquieren su máxima claridad en las estrellas rojas, en cuya superficie la temperatura nunca es superior a los 4.000º.

Es curioso el resultado obtenido de la medición de Carbono en algunos cuerpos estelares por su temperatura:

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         Localización de Procyon en el Can Menor

  • Proción: 8.000º
Resultado de imagen de La estrella Betelgeuse
¿Es la estrella Betelgeuse un peligro para la Tierra?
  • Betelgeuse: 2.600º
Resultado de imagen de La estrella Sirio
Sirio, la más brillante de todo el cielo nocturno vista desde la Tierra, situada en la constelación del hemisferio celeste sur Camis Maior. Esta estrella tan notable, que es en realidad una estrella binaria, es muy conocida desde la antigüedad; por ejemplo, en el Antiguo Egipto Antiguo Egipto, la salida heliaca de Sirio marcaba la época de las inundaciones del Nilo.
  • Sirio: 11.000º
Resultado de imagen de La estrella Rigel
Rigel está situada en el pie izquierdo de la figura del cazador Orion que forman las estrellas de la constelación. De ahí proviene su nombre, del árabe Rijl jauza al-Yusra, «el pie izquierdo del central», en alusión a Orión. Otro nombre de la estrella, rara vez utilizado, es Algebar o Elgebar, derivado del árabe ar-Rijl al-Jabbār, «el pie del gigante»
  • Rigel: 20.000º

Como es lógico pensar, las distintas estrellas se encuentran en diferentes períodos de desarrollo. El Carbono se encuentra presente en todas ellas, pero en distintos estados del mismo.

Las estrellas más jóvenes, de un color blanco-azulado son a la vez las más calientes. Éstas poseen una temperatura muy elevada, pues sólo en la superficie se alcanzan los 20.000 grados.

Los científicos descubrieron una enorme cantidad de silicatos cristalinos e hidrocarburos policíclicos aromáticos, dos sustancias que indican la presencia de oxígeno y de carbono, respectivamente. Así todos los elementos que las componen, incluido el Carbono, están en forma de átomos, de diminutas partículas sueltas. Existen estrellas de color amarillo y la temperatura en su superficie oscila entre los 6.000 y los 8.000º. En estas también encontramos Carbono en diferentes combinaciones.

El Sol, pertenece al grupo de las estrellas amarillas y en la superficie la temperatura es de 6.000º. El Carbono en la atmósfera incandescente del Sol, lo encontramos en forma de átomo, y además desarrollando diferentes combinaciones: Átomos de Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno, Metino, Cianógeno, Dicaerbono, es decir:

Resultado de imagen de En el Sol Átomos sueltos de Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno

  1. Átomos sueltos de Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno.
  2. Miscibilidad combinada de carbono e hidrógeno (metano)
  3. Miscibilidad combinada de carbono y nitrógeno (cianógeno); y
  4. Dos átomos de Carbono en combinación (dicarbono).

En las atmósferas de las estrellas más calientes, el carbono únicamente se manifiesta mediante átomos libres y sueltos. Sin embargo, en el Sol, como sabemos, en parte, se presenta ya, formando combinaciones químicas en forma de moléculas de hidrocarburo de cianógeno y de dicarbono.

Para hallar las respuestas que estamos buscando en el conocimiento de las sustancias y materiales presentes en los astros y planetas, ya se está realizando un estudio en profundidad de la atmósfera de los grandes planetas del Sistema solar. Y, de momento, dichos estudios han descubierto, por ejemplo, que la atmósfera de Júpiter está formada mayoritariamente por amoníaco y metano. Lo cual hace pensar en la existencia de otros hidrocarburos. Sin embargo, la masa que forma la base de esos hidrocarburos, en Júpiter permanece en estado líquido o sólido a causa de la abaja temperatura que hay en la superficie del planeta (135 grados bajo cero). En la atmósfera del resto de grandes planetas se manifiestan estas mismas combinaciones.

Ha sido especialmente importante el estudio de los meteoritos, esas “piedras celestes” que caen sobre la Tierra de vez en cuando, y que provienen del espacio interplanetario. Estos han representado para los estudiosos los únicos cuerpos extraterrestres que han podido someter a profundos análisis químico y mineralúrgico, de forma directa. Sin olvidar, en algunos casos, los posibles fósiles.

Estos meteoritos están compuestos del mismo material que encontramos en la parte más profunda de la corteza del planeta Tierra y en su núcleo central, tanto por el carácter de los elementos que los componen como por la base de su estructura. Es fácil entender la importancia capital que tiene el estudio de los materiales de estas piedras celestes para resolver la cuestión del origen de las primitivas composiciones durante el período de formación de nuestro planeta que, al fin y al cabo, es la misma que estará presente en la conformación de otros planetas rocosos similares al nuestro, ya que, no lo olvidemos, en todo el universo rigen las mismas leyes y, la mecánica de los mundos y de las estrellas se repiten una y otra vez aquí y allí, a miles de millones de años-luz de nosotros.

Resultado de imagen de Formación de hidrocarburos

Así que, se forman hidrocarburos al contactar los carburos con el agua. Las moléculas de agua contienen oxígeno que, combinado con el metal, forman los hidróxidos metálicos, mientras que el hidrógeno del agua mezclado con el carbono forman los hidrocarburos.
Los hidrocarburos originados en la atmósfera terrestre se mezclaron con las partículas de agua y amoníaco que en ella existían, creando sustancias más complejas. Así, llegaron a hacerse presentes la formación de cuerpos químicos. Moléculas compuestas por partículas de oxígeno, hidrógeno y carbono.

Todo esto desembocó en el saber sobre los Elementos que hoy podemos conocer y, a partir de Mendeléiev (un eminente químico ruso) y otros muchos…se hizo posible que el estudio llegara muy lejos y, al día de hoy, podríamos decir que se conocen todos los elementos naturales y algunos artificiales que, nos llevan a tener unos valiosos datos de la materia que en el universo está presente y, en parte, de cómo funciona cuando, esas sustancias o átomos, llegan a ligarse los unos con los otros para formar, materiales más complejos que, aparte de los naturales, están los artificiales o transuránicos.

Resultado de imagen de El CHON, las moléculas para la vida

Aquí en la Tierra, las reacciones de hidrocarburos y sus derivados oxigenados más simples con el amoníaco generaron otros cuerpos con distintas combinaciones de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno (CHON) en su moléculas llamadas paras la vida una vez que, más tarde, por distintos fenómenos de diversos tipos, llegaron las primeras sustancias proteínicas y grasas que, dieron lugar a los aminoácidos, las Proteínas y el ADN y RDN que, finalmente desembocó en eso que llamamos vida y que, evolucionado, ha resultado ser tan complejo y, a veces, en ciertas circunstancias, peligroso: ¡Nosotros!

emilio silvera

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                                   Nuestra vecina galáctica la Pequeña Nube de Magallanes

Hoy dejaré una pincelada de la preciosa Galaxia Irregular que es la más pequeña de las dos que tienen el mismo nombre y que acompañan a nuestra Galaxia, La Vía Láctea; es también conocida como Nubecula Minor. Tiene unos 9 ooo años-luz de longitud y se encuentra a 190 000 años-luz, visible a simple vista como una mancha brumosa de unos 3º en Tucana. Su masa visible es menor que el 25% de nuestra Galaxia, y contiene relativamente más gas y menos polvo que la Gran Nube de Magallanes, aunque menos cúmulos y Nebulosas. Su estructura puede estar alargada en la dirección de la Tierra.

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El cúmulo globular de estrellas 47 Tucanae. Maravillas como esta están presentes en la pequeña Nube de Magallanes. Este brillante cúmulo de estrellas es 47 Tucanae (NGC 104), en una imagen captada por el telescopio VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) de ESO, instalado en el Observatorio Paranal, en Chile. Este cúmulo se encuentra a unos 15.000 años luz de nosotros y contiene millones de estrellas, algunas de las cuales son bastante inusuales y exóticas. Esta imagen fue captada como parte del sondeo “Magellanic Cloud” de VISTA, un proyecto que sondea la región de las Nubes de Magallanes, dos pequeñas galaxias muy cercanas a nuestra Vía Láctea.

Si quieres leer el trabajho completo, pulsa encima del título que sigue:

 

El premio nobel 2004, Frank Wilczek como un gran creativo de la física, nunca decepciona. Este profesor, famoso por sus trabajos en cromodinámica cuántica (QCD), la teoría que explica el micromundo existente dentro de las llamadas partículas elementales, vuelve a poner las leyes de la Física patas arriba con su más reciente teoría, en la que presenta un sorprendente tipo de cristal –time crystal- que a diferencia de los cristales convencionales no ofrece regularidad en el espacio, sino en el tiempo. Sería una nueva organización de la materia en la que la estructura se repite periódicamente en el tiempo, a diferencia de la periodicidad espacial de los cristales convencionales

El trabajo completo pulsando el título siguiente:

Ahora: Pasa el Tiempo, las Ideas fluyen y… ¡Vamos comprendiendo!

Lo de no mirar atrás… ¡No me gusta! Si no lo hubiéramos hecho, ¿cómo habríamos aprendido lo que sabemos?

Desde que asustados mirábamos los relámpagos en las tormentas, hemos observado la Naturaleza y, de ella, hemos podido ir aprendiendo. Esos conocimientos han hecho posible que nuestras mentes evolucionen, que surjan las ideas, que la imaginación se desboque y, vaya siempre un poco más allá de la realidad. Imaginar ha sido siempre una manera de evadir la realidad. El viaje en el tiempo ha sido una de esas fantásticas ideas y ha sido un arma maravillosa para los autores de ciencia ficción que nos mostraban paradojas tales como aquella del joven que viajó hacia atrás en el tiempo, buscó a su bisabuelo y lo mató. Dicha muerte produjo de manera simultánea que ni su abuelo, su padre ni él mismo hubieran existido nunca. Claro que, tal suceso es imposible; existe una barrera o imposibilidad física que impide esta de paradoja y, si no existe tal barrera, debería exisitir. Creo que, aún en el hipotético caso de que algún día pudiéramos viajsar en el tiempo, nunca podríamos cambiar lo que pasó. El pasado es inamovible.

¡El Tiempo! ¿Es acaso una abstracción? ¿Por qué no es igual para todos? ¿Podremos dominarlo alguna vez?  Claro que saber lo que es el tiempo… ¡No lo sabemos!, y, según las circunstancias, siempre será diferente para cada uno de nosotros dependiendo de sus circunstancias particulares: Quien está con la amada no siente su transcurrir, una hora será un minuto, mientras que, el aquejado por el dolor, vivirá en otro tiempo, un minuto será una eternidad. En cuanto dominar lo que entendemos por tiempo… Si pensamos con lógica, en lugar de introducir posibilidades físicas particulares o locales,  pensaremos como nos enseño Einstein, a una mayor escala,  en la utilidad de un y un tiempo únicos y unidos en un bloque de espacio-tiempo que se moldea en presencia de la materia y se estira o encoge con la velocidad.

                        Hay en todas las cosas un ritmo que es parte de nuestro Universo.

Nada pasa porque sí, todo tiene su causa, su principio y su final. No existe la Nada ni tampoco el Infinito, cuando surgió es porque había, y, ninguna cosa puso existir desde siempre hasta la Eternidad, todo nace y todo muere, es la Ley de nuestro Universo.

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“Hay simetría, elegancia y gracia…esas cualidades a las que se acoge el verdadero artista. Uno puede ver ese ritmo en la sucesión de las estaciones, en la forma en que la arena modela una cresta, en las ramas de un arbusto creosota o en el diseño de sus hojas. Intentamos copiar ese ritmo en nuestras vidas y en nuestra sociedad, buscando la medida y la cadencia que reconfortan. Y sin embargo, es posible ver un peligro en el descubrimiento de la perfección última. Está claro que el último esquema contiene en sí mismo su propia fijeza. En esta perfección, todo conduce hacia la muerte.”

De “Frases escogidas de Muad´Dib”, por la princesa Irulan.

 

 

Regresión Cósmica

            hemos imaginado estar en otros niveles

Salgamos ahora fuera del espacio-tiempo y miremos lo que sucede allí.  Las historias de los individuos son trayectorias a través del bloque. Si se curvan sobre sí mismas para formar lazos cerrados entonces juzgaríamos que se ha producido un en el tiempo. Pero las trayectorias son las que son. No hay ninguna historia que “cambie” al hacerla. El viaje en el tiempo nos permite ser parte del pasado pero no cambiar el pasado. Las únicas historias de viaje en el tiempo posibles son las trayectorias autoconsistentes.  En cualquier trayectoria cerrada no hay una división bien definida entre el futuro y el pasado.

                            Siempre nos ha gustado imaginar

Si este tipo de viaje hacia atrás en el tiempo es una vía de escape del final termodinámico del universo, y nuestro universo parece irremediablemente abocado hacia ese final, hacia ese borrador termodinámico de todas las posibilidades de procesamiento de información, entonces quizá seres súper avanzados en nuestro futuro estén ya viajando hacia atrás, hacia el ambiente cósmico benigno que proporciona el universo de nuestro tiempo. No descarto nada. Si le dicen a mi abuelo hace más de un siglo y medio que se podría meter un documento en una maquinita llamada fax, y el documento, de manera instantánea, aparecería en otra máquina similar situada a kilómetros de la primera…, los habría tachado de locos.

 


Si se marcha en línea recta está claro quién va delante de quién. Si se marcha en círculo cualquiera está delante y detrás de cualquier otro. Como pregona la filosofía, nada es como se ve a primera , todo depende bajo el punto de vista desde en el que miremos las cosas.

“Lo primero que hay que comprender sobre los universos paralelos… es que no son paralelos. Es comprender que ni siquiera son, estrictamente hablando, universos, pero es más fácil si uno lo intenta y lo comprende un poco más tarde, después de haber comprendido que todo lo que he comprendido hasta ese momento no es verdadero.”

 

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        Los hay que creen, que la vida, es única en la Tierra. Muchas personas, ya sean o no cristianas, luchan con la idea de si la Tierra es el único planeta habitado en este enorme universo, o no. Y, desde luego, la lógica y las probabilidades, nos dicen lo contrario.

Lo cierto es que, siempre nos hemos creído especiales, los elegidos, ¿los únicos? ¿Qué vamos a hacer con esta idea antrópica fuerte? ¿Puede ser algo más que una nueva presentación del aserto de que nuestra forma de vida compleja es muy sensible a cambios pequeños en los valores de las constantes de la naturaleza? ¿Y cuáles son estos “cambios”? ¿Cuáles son estos “otros mundos” en las constantes son diferentes y la vida no puede existir?

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No importa que no lo podamos ver, el simple hecho de que no veámos una estrella lejana, no significa que no esté ahí. Hay que comprender que sólo nuestro entorno más cercano está a nuestro alcance, visualizamos lo que nos rodea y, desde luego, siempre que sean objetos o panoramos macro, ese ontro mundo de lo infinitesimal, queda fuera de nuestro alcance como los cúmulos de galaxias situados a miles dee millones de años luz. Sin embargo, todo está ahí, todo se rige por las mismas leyes, y, como aquí en nuestro planeta, todo también, está sometido a las fuerzas de la Naturaleza y sus constantes. La conexión es real entre las cosas por mjuy separadas que e´stas se puedan encontrar las unas de las otras.

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La constante de estructura fina (α), es muy importante para vida

En ese sentido, una visión plausible del universo es que hay una y sólo una forma para las constantes y leyes de la naturaleza. Los universos son trucos difíciles de hacer, y cuanto más complicados son, más piezas hay que encajar. Los valores de las constantes de la naturaleza determinan a su vez que los elementos naturales de la tabla periódica, desde el hidrógeno 1 de la tabla, hasta el uranio, número 92, sean los que son y no otros. Precisamente, por ser las constantes y leyes naturales como son y tener los valores que tienen, existe el nitrógeno, el carbono o el oxígeno… ¡Y, también nosotros!

                            Nuestro Universo es como han querido las constantes que sea

Esos 92 elementos naturales de la tabla periódica componen toda la materia bariónica, la que conforma todos los objetos del universo. Hay elementos como el plutonio o el einstenio, pero son los llamados transuránicos y son artificiales, inestables y emiten radiación nosiva para la vida.

Hay varias propiedades sorprendentes del universo astronómico que parecen ser cruciales para el desarrollo de la vida en el universo. no son constantes de la naturaleza en el sentido de la constante de estructura fina o la masa del electrón. Incluyen magnitudes que especifican cuán agregado está el universo, con que rapidez se está expandiendo y cuánta materia y radiación contiene. En última instancia, a los cosmólogos les gustaría explicar los números que describen estas “constantes astronómicas” (magnitudes).  Incluso podrían ser capaces de demostrar que dichas “constantes” están completamente determinadas por los valores de las constantes de la naturaleza como la constante de estructura fina. ¡¡El puro y adimensional, 137!!


 

 

Un estudio de una de las constantes fundamentales del universo pone en duda la teoría popular de la energía oscura. La energía oscura es el dado a lo que está causando que la expansión del universo se acelere. Una teoría predice que una entidad inmutable que impregna el llamada la constante cosmológica, originalmente propuesta por Einstein, sería la verdadera .

 

 


                      En nuestro planeta, como en otros, en cualquier charca caliente puede surgir la vida

Lo cierto es que, las características distintivas del universo que están especificadas por estas “constantes” astronómicas desempeñan un papel clave en la generación de las condiciones para la evolución de la complejidad bioquímica. Si miramos más cerca la expansión del universo descubrimos que está equilibrada con enorme precisión. Está muy cerca de la línea divisoria crítica que separa los universos que se expanden con suficiente rapidez para superar la atracción de la gravedad y así para siempre, de aquellos otros universos en los que la expansión finalmente se invertirá en un estado de contracción global y se dirigirán hacia un Big Grunch cataclísmico en el futuro lejano. Las tres formas de Universo que nos ponen los cosmólogos para que podamos elegir uno que será el que realmente se asemeja al nuestro. Abierto, plano y cerrado todo será en función de la Densidad Crítica que el Universo pueda tener.

Todo dependerá de cual sea el de la densidad de materia, es decir, de cuánta materia exista en el Universo

De hecho, estamos tan cerca de esta divisoria crítica que nuestras observaciones no pueden decirnos con seguridad cuál es la válida a largo plazo. En realidad, es la estrecha proximidad de la expansión a la línea divisoria lo que constituye el gran misterio: a priori parece altamente poco probable que se deba al azar. Los universos que se expanden demasiado rápidamente son incapaces de agregar material para la formación de estrellas y galaxias, de modo que no pueden formarse bloques constituyentes de materiales necesarios para la vida compleja. Por el contrario, los universos que se expanden demasiado lentamente terminan hundiéndose antes de los miles de millones de años necesarios para que se tomen las estrellas.

Sólo universos que están muy cerca de la divisoria crítica pueden vivir el tiempo suficiente y tener una expansión suave para la de estrellas y planetas… y ¡vida!

Gráfico: Sólo en el modelo de universo que se expande de la divisoria crítica (en el centro), se forman estrellas y los ladrillos primordiales para la vida. La expansión demasiado rápida no permite la creación de elementos complejos necesarios para la vida. Si la densidad crítica supera la (más cantidad de materia), el universo será cerrado y terminará en el Big Crunch.

No es casual que nos encontremos viviendo miles de millones de años después del comienzo aparente de la expansión del universo y siendo testigos de un estado de expansión que está muy próximo a la divisoria que la “Densidad Crítica”. El hecho de que aún estemos tan próximos a esta divisoria crítica, después de algo más de trece mil millones de años de expansión, es verdaderamente fantástico. Puesto que cualquier desviación respecto a la divisoria crítica crece continuamente con el paso del tiempo, la expansión debe haber empezado extraordinariamente próxima a la divisoria para seguir hoy tan cerca (no podemos estar exactamente sobre ella).

Gráfico: La “inflación” es un breve periodo de expansión acelerada durante las primeras etapas de la Universo.

Pero la tendencia de la expansión a separarse de la divisoria crítica es tan solo otra consecuencia del carácter atractivo de la fuerza gravitatoria. Está claro con sólo mirar el diagrama dibujado en la página que los universos abiertos y cerrados se alejan más y más de la divisoria crítica a medida que avanzamos en el tiempo. Si la gravedad es repulsiva y la expansión se acelera, esto hará, mientras dure, que la expansión se acerque cada vez más a la divisoria crítica. Si la inflación duró el tiempo suficiente, podría explicar por qué nuestro universo visible está aún tan sorprendentemente próximo a la divisoria crítica. Este rasgo del universo que apoya la vida debería aparecer en el Big Bang sin necesidad de de partida especiales.

Recreación artística de Próxima b (ESO/M. Kornmesser).

            Próxima b es el último planeta descubierto que posiblemente albergue alguna clase de vida

Todas estas explicaciones nos llevan a pensar que entre los miles de millones de galaxias conocidas que se extienden por el universo , cada una de las cuales contiene a su vez miles de millones de estrellas, no es nada descabellado pensar que existen también, cientos de miles de millones de planetas que giran alrededor de muchas de esas estrellas, y que en alguno de estos últimos debe haber, como en el nuestro formas de vida, algunas inteligentes.

Han creado un mapa muy detallado del Universo cercano en 3D (según publica Europa Press). Un equipo internacional han podido completar el mapa más preciso y completo hecho hasta el momento y, con este avance, se puede conocer el universo y sus contenidos con una mayor precisión.

 

Así, nos hacemos una idea más o menos plausible del conjunto, podemos llegar a la conclusión de que, para llegar al estadio de evolucioón en el que nos encontramos, las estrellas tuvieron que más de 10.000 millones de años para hacer posible la existencia de materiales complejos aptos para la bio-química de la vida y, una vez conformado el primigenio material, se necesitaron otros 1.000 millones de años para que, las primeras y rudimentarias células vivas precursoras de la vida inteligente aparecieran.

Siatuada a 12.900 M de años-kuz, descubren la Galaxia lejana y, seguramente, de la primeras

Hemos podido, observando a la Naturaleza, saber de todo esto que más arriba hemos comentado, y, todos los obtenidos, todos los secretos desvelados, todos los nuevos conocimientos, nos han acercado más y más al Universo infinito del que formamos parte y, al ritmo del universo, nuestras mentes han evolucionado para poder imaginar… ¡Hasta viajar en el Tiempo! Incluso pensamos en manejar las estrellas como ya, de hecho, podemos hacer con los átomos que las conforman.

emilio silvera

¿Universo Cíclico?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (1)

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Su inexorable transcurrir lo cambia todo. El Tiempo nació con el Universo, y, después del comienzo del Tiempo, nada sería igual siempre, todos los objetos inertes o no, acusarían su paso asimilando a su inseparable compañera: ¡La Entropía! Pero, ¿Hubo un tiempo anterior a nuestro tiempo?

“La idea principal que está presente en todas nuestras investigaciones

y que acompaña a toda nuestra Observación,

el sonido que en el oído del estudioso de la Naturaleza

parece resonar continuamente en toda parte de su obra es:

¡Tiempo! ¡Tiempo! ¡Tiempo!”

George Scrope

Ellos creían que, como las Estaciones, el tiempo era cíclico

La concepción del Tiempo que predominaba en la antigua Grecia era cíclica, y tan cerrada como las esferas cristalinas en las que Aristóteles aprisionaba el espacio cósmico. Platón, Aristóteles, Pitágoras y los estoícos, todos ellos, sostenían la idea, heredada de una antigua creencia caldea, de que la historia del universo consistía en una serie de “grandes años”, cada uno de los cuales era de un ciclo de duración no especificada que terminaba cuando todos los planetas estaban en conjunción, provocando una catástrofe de cuyas cenizas empezaba el siguiente ciclo de nuevo.

          El Universo era infinito y se renovaba cíclicamente a partir del Cáos destructor surgía el Nuevo

Se pensaba que este proceso tenía lugar desde siempre. Según el razonamiento de Aristóteles, con una lógica tan circular como el movimiento de las estrellas, sería paradójico pensar que el Tiempo ha tenido un comienzo en el tiempo, de modo que los ciclos cósmicos deben reproducirse continuamente.

La concepción cíclica del Tiempo no carecía de encantos. Expresaba un hastío del mundo y un elegante fatalismo del género que a menudo atrae a las personas con inclinaciones filosóficas, un tinte conservado en forma indeleble por el historiador Islámico Ahmad ibn Ábd al- Ghaffar, quien relató una parábola del eterno retorno.

Una y otra vez, en nuestro Universo, se repiten las mismas transiciones o cambios de fase que lo regeneran una y otra vez: Estrellas que al final de sus vidas explotan como supernovas, Dejando Nubes estelares gigantes de las que vuelven a surgir nuevas estrellas que, de nuevo, vuelven a brillar durante millones o miles de millones de años para empezar otro ciclo. Esa es, la verdadera dinámica del Universo:  la Destrucción-Creación de la que se vale para luchar contra la Entropía. Es decir, ¿vida después de la muerte?

Claro que, en aquellos tiempos, el Universo cíclico era tomado literalmente y les sugería una especie de inmortalidad. Como Eudemo de Rodas, discípulo de Aristóteles, decía a sus propios discípulos: “Si creéis a los pitagóricos, todo retornará con el tiempo en el mismo orden numérico, y yo conversaré con vosotros con el bastón en la mano y vosotros os sentaréis como estáis sentados ahora, y lo mismo sucederá con toda otra cosa.” Por estas o por otras razones, el tiempo cíclico aún es popular hoy, y muchos cosmólogos defienden modelos del “universo oscilante”, en los que se supone que la expansión del universo en elgún momento se detendrá y será seguida por un colapso cósmico en los fuegos purificadores del siguiente big bang. Sin embargo, la Densidad Crítica observada, no avala tal pensamiento.

Con relativa frecuencia, un científico determinado, o un grupo de ellos, nos advierten que nos dirigimos irremisiblemente al colapso, mientras que otros, por el contrario, vislumbran un mundo feliz.

No parece, que ninguna de las dos opciones estén basadas en una realidad científica en la que podamos confiar. La primera, la del colapso, no viene apoyada por los datos obtenidos en las observaciones del Universo que, siendo múltiples y obtenidas por distintos medios y en distintas regiones del espacio interestelar cosmológico, parecen coincidir en el hecho cierto de que, la Densidad Crítica, es decir, la Densidad Media de materia requerida para que la Gravedad detenga la Expansión y se produzca el “colapso” del Universo, no es tan alta como para que eso sea posible. La Densidad crítica es de alrededor de 10-29 gramos por cm3, es decir, se ajusta al Modelo que tiene justamente la Densidad Crítica necesaria para que se esté expandiendo para siempre, es el Modelo de Einstein- De Sitter.Parece que nuestro Universo, se expandirá sin ninguna parada, sino que, por el contrario, cada vez lo hará más rápidamente hasta que, el frío del cero absoluto, lo haga un universo muerto, sin vida.

Las galaxias se alejaran las unas de las otras y la temperatura del Universo decaerá hasta el cero absoluto, allí, nada se mueve y la vida, no podría estar presente. ¿Tendremos que buscar otros caminos para preservar la especie? ¿Existen en realidad esos caminos? ¿Habrá Universos paralelos en los que poder refugiarnos? Tantas preguntas denotan nuestra enorme ignorancia. Claro que, el pensamiento principal al que debemos acudir en tales circunstancias es el de si, para entonces, estaríamos nosotros aquí.

Pero sigamos con el universo cíclico de los griegos. Pese a todos sus aspectos felices, la vieja doctrina de la historia infinita y cíclica tenía el pernicioso efecto de tender a desalentar los intentos de sondear la genuina extensión del pasado. Si la historia cósmica sonsistía en una serie interminable de repeticiones inunterrumpidas por destrucciones universales, entonces era imposible determinar cual era realmente la edad total del universo. Un pasado cíclico infinito es por definición inconmensurable, es un “tiempo fuera de la mente”, como solía decir Alejandro Magno. El tiempo cíclico tampoco dejaba mucho espacio para el concepto de evolución.  La fructífera idea de que puede haber innovaciones genuínas en el mundo.

Es cierto, de andar arrastrando las manos por el suelo, hemos llegado a la mesa del Ordenador, o, como mas me gusta definir lo ocurrido realmente: Desde la copa de los árboles la evolución nos ha llevado al Espacio exterior, a las estrellas lejanas mediante los pensamientos complejos que hemos llegado a desarrollar.

Los griegos sabían que el mundo cambia y que algunos de sus cambios eran graduales. Al vivir como vivían con el mar a sus pies y las montañas a sus espaldas, se daban cuenta de que las olas erosionan la tierra y estaban familiarizados con el extraño hecho de que las conchas y fósiles de animales marinos pueden encontrarse en cimas montañosas muy por encima del nivel del mar. Al menos dos de los hallazgos esenciales de la ciencia moderna de la geología -que pueden formarse montañas a partir de lo que fue el lecho marino, y que pueden sufrir la erosión del viento y del agua- ya eran mencionadas en épocas tan tempranas como el siglo IV a. C.

Desde un punto de vista científico, la implicación más perniciosa del catastrofísmo fue que cortó el pasado del presente, como la astrofísica de Aristóteles había divorciado lo etéreo de lo mundano. Al relegar los principales cambios geológicos a poderosas fuerzas sobrenaturales que sólo se habían manifestado en la historia temprana de la Tierra, el catastrofismo excluyó la extrapolación a la historia de leyes científicas cosechadas del mundo actual. El geólogo escocés Charles Lyell escribió: “Nunca hubo un dogma más calculado para alentar la indolencia y embotar la curiosidad que este supuesto de la discordancia entre las causas anteriores y las actuales del cambio.” A Darwin, cuya lectura eran los escritos de Lyell, le inspiraron estas ideas.

Está claro que con el paso del Tiempo siempre viaja la Evolución, no sólo ya del Universo, sino de nuestras Mentes que pueden imaginar, razonar, inventar y descubrir como hacer cosas nuevas, como crear la tecnología que nos permite llegar hasta lugares imposibles en el ámbito de lo muy pequeño y de lo muy grande, y, no digamos del Arte y de las Ciencias.

Recordemos que el Libro de Lyell convirtió el viaje de Darwin, en el bergantín  Beagle, en un viaje en el tiempo. Darwin comenzó a leerlo inmediatamente, en su litera, mientras sufría los primeros de los muchos mareos que le atormentarían durante los cinco años siguientes. Construir una teoría de base empírica como la que realizó Darwin de la evolución, requiere no solo datos de observación, sino también una hipótesis organizadora, y, esa hipótesis, fue olvidada por aquellos griegos del universo cíclico.

Los cielos de nuestros antepasados se cernían a baja altura sobre sus cabezas. Cuando los antiguos astrónomos sumerios, chinos o coreanos subían los escalones de sus anchos y bajos zigurats de piedra para estudiar las estrellas, tenían razón para suponer que de ese modo lograban una visión mejor, no, como diríamos hoy, porque así dejaban atrás un poco de polvo y de aire turbulento, sino porque se acercaban considerablemente a las estrellas.

               Zigurats del arte sumerio, para ver las estrellas en un ámbito religioso

Los egipcios, por ejmplo, consideraban el cielo como una especie de toldo de tienda de campaña, apoyado en las montañas que señalaban los cuatro rincones de la Tierra, y como las montañas no eran muy altas, tampoco lo eran, presumiblemente, los cielos; las gigantescas constelaciones egipcias revoloteaban cerca de la Humanidad, tan próximas como una madre que se inclina para besar a su hijo dormido.

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                                                                 La Gran Pirámide y la Esfinge de Giza

El Sol griego estaba tan cerca que Ícaro tan sólo había alcanzado una altura de unos pocos miles de metros cuando el calor del astro fundió la cera de sus alas, arrojando al pobre muchacho al inhóspito Egeo. Tampoco las estrellas griegas estaban mucho más distantes; cuando Faetón perdió el control del Sol, viró hacia las estrellas tan repentinamente como un carro desviado que choca contra un poste indicador, y luego rebotó hacia la Tierra (tostando a los etíopes en su descenso).

Ícaro es hijo del arquitecto Dédalo constructor del laberinto de Creta,  y de una esclava llamada Nñáucrate. Estaba retenido junto a su padre en la isla de Creta por el rey de la isla, llamado Minos.

Dédalo decidió escapar de la isla, pero dado que Minos controlaba la tierra y el mar, Dédalo se puso a trabajar para fabricar alas para él y su joven hijo Ícaro. Enlazó plumas entre sí uniendo con hilo las plumas centrales y con cera las laterales, y le dio al conjunto la suave curvatura de las alas de un pájaro. Ícaro a veces corría a recoger del suelo las plumas que el viento se había llevado o ablandaba la cera.

Cuando al fin terminó el trabajo, Dédalo batió sus alas y se halló subiendo y suspendido en el aire. Equipó entonces a su hijo de la misma manera, y le enseñó cómo volar. Cuando ambos estuvieron preparados para volar, Dédalo advirtió a Ícaro que no volase demasiado alto porque el calor del sol derretiría la cera, ni demasiado bajo porque la espuma del mar mojaría las alas y no podría volar.

Claro que, de ninguna manera podemos criticar las creencias de aquellos antecesores nuestros que, de alguna manera, nos prepararon el camino a seguir, y, de hecho, muchas de sus costumbres relacionadas con el cosmos y las estrellas que lo pueblan nos dejaron bellas anécdotas:

La gran nebulosa de Orión

“Cuando se eleva el Gran Orión, pon a tus esclavos

A aventar el sagrado grano de Démeter

En la ventosa y desgastada era…

Luego da un repaso a tus esclavos; desunce tu yunta.

Pero cuando Orión y Sirio se desplacen

A la mitad del cielo, y Arturo acompaña

A la rosada Aurora, entonces Perseo, arranca

Las uvas arracimadas y lleva la cosecha a tu casa…

Cuando el gran Orión se sumerge el tiempo ha llegado

De arar, y, oportunamente, muere el viejo año.”

Los cazadores recolectores que precedieron a los agricultores también usaron el cielo como calendario. Todas aquellas civilizaciones antiguas miraban a los cielos y a las estrellas para saber, en cada momento, qué era lo que tenían que hacer. Hasta en sus viajes eran las estrellas sus guías.

Resultado de imagen de El Modelo geocéntrico

                                         El modelo geocéntrico.

El modelo geocentrico lo propuso aristoteles y este consiste en lo siguiente: la tierra esta inmovil y aparece en el centro del universo, esta rodeada por ocho esferas concentricas que transportan el sol, la luna, los planetas conocidos y las estrellas fijas; el universo es finito.

Ptolomeo revisó las ideas de Aristóteles y fue el que consagró el modelo geocéntrico que permitía predecir el movimiento aparente de los planetas.

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La diminuta escala de esos primeros modelos del cosmos era el resultado del supuesto de que la Tierra está situada, inmóvil, en el centro del universo. Si la Tierra no se mueve, entonces deben hacerlo las estrellas: la esfera estrellada debe rotar en su eje una vez al día para llevar a tiempo las estrellas apiñadas sobre nuestras cabezas, y cuanto mayor sea la esfera, tanto más rápidamente debe rotar. Si tal cosmos fuese muy grande, la velocidad requerida para la esfera celeste sería irrazonablemente alta.

Cuando hizo acto de presencia en escena Aristarco, cuya cosmología heliocéntrica se adelantó a la de Copérnico en unos mil setecientos años, las cosas cambiaron para mejor y el concepto del universo tomó otros senderos más en consonancia con la realidad. Aristarco era oriundo de Samos, una isla boscasa cercana a la costa de Asia Menor, donde Pitágoras, tres siglos antes,  había proclamado por primera vez que “todo es número”. Discípulo de Estrabón de lampsaco, Jefe de la escuela peripatética fundada por Aristóteles, Aristarco era un hábil geómetra que se sentía atraído por la tercera dimensión, y trazaba en su mente vastas figuras geométricas que no sólo se extendían por el cielo, sino también por las profundidades del espacio.

 Él, antes que Copérnico, nos habló del Sistema solar auténtico (Aristarco de Samos)

Las adelantadas ideas de Aristarco nunca fueron reconocidas en su tiempo, y, tuvieron que pasar muchos siglos para que, Copérnico, hiciera suyas sus ideas y triunfara con la idea que antaño dejó Aristarco para las generaciones venideras. Así, el premio Nobel del reconocimiento popular, se lo llevó Copérnico por ideas de Aristarco.

Lástima que no se pueda seguir las teorías de Aristarco por haberse perdido el libro en el que proponía la teoría heliocéntrica. Sabemos de él por un informe escrito alrededor del 212 a.C. por el geómetra Arquímedes que, escribió un artículo titulado “El contador de Arena” y, muchas de sus teorías allí reseñadas, se basaron en las ideas de Aristarco de Samos.

El reportaje que aquí habeis podido leer, ha sido, en realidad, como el ir divagando sin rumbo de un lado a otro, y, al hablar de cuestiones dispersas, parece que, de nada hemos hablado. Sin embargo, ahí quedan las ideas y los hechos comentados que, de seguro, para algunos lectores habrán sido de interés.

emilio silvera