Los dos grandes retos que los Astrónomos habían tenido desde siempre habían sido medir las distancias a las estrellas y averiguar su composición. Como sabéis, el primero de los problemas se solucionó al utilizar las Cefeidas, estrellas de brillo variable, como estándares. Estas estrellas habían sido estudiadas por la americana Henrietta Leavitt, y en 1912 había conseguido relacionar la magnitud absoluta (brillo intrínseco de una estrella) con el período de su oscilación luminosa. Para llegar al lugar de Observación, las cosas no eran fáciles y, los caminos que llevaban hasta el Observatorio eran peligrosos.

                                      Post Card

         P-69 Mount Wilson Observatory, CA

Teniendo en cuenta esta Ley, Edwin Hubble había detectado en 1925 en el Mount Wilson Observatory doce cefeidas en la “Nebulosa” de Andrómeda que las situaban a una distancia mayor que el tamaño de nuestra Galaxia. Esto rompía todas las expectativas, ya que en ese momento se pensaba que todo el Universo estaba contenido en la Vía Láctea.

Cada elemento químico (como el hidrógeno, mercurio y neón en la figura) tiene un espectro único. La identificación de las líneas en los espectros de objetos …

        Harlow Shapley

Así que el segundo reto había llevado a los astrónomos a estudiar el espectro de la luz que emiten las estrellas. Aunque en esa época la técnica espectroscópica era muy rudimentaria, comenzó a dar sus frutos. Uno de ellos vino de la mano de Vesto Slipher, quien en la conferencia que impartió en el Lowell Observatory de Flagstaff (Arizona), en junio de 1925, anunció que el espectro de la luz que había recogido en la mayor parte de las galaxias estaba desplazado hacia el rojo. No se sabía a ciencia cierta lo que esto podía significar, pero Harlow Shapley, apoyado en el Efecto Doppler, consideró que ese corrimiento hacia el rojo era consecuencia de que las galaxias se desplazaban.

Un Universo eterno en su evolución

Georges Lamaìtre irrumpió en ese escenario tímidamente, como un estudiante de postgrado. Había nacido a finales del siglo XIX en el sur de Bélgica. Era el mayor de cuatro hermanos. Su padre había estudiado Derecho en la Universidad de Louvain y tenía una fábrica de vidrio. Georges comenzó la carrera de Ingeniero de Minas en Lovaina, pero sus estudios se vieron interrumpidos al estallar la Primera Guerra Mundial, en la que participó como artillero. Al acabar el conflicto bélico, regreso a las Aulas, pero no para continuar sus estudios de Ingeniería, sino que, se matriculó de en el segundo ciclo de Física y Matemáticas. A su término, ingresó en el Seminario de Malinas y en 1923 recibió las Órdenes sagradas.

Georges Lemaître en 1933, durante una de sus exposiciones.

Su condición de sacerdote no le impidió continuar en su carrera científica y pidió ser admitido como estudiante investigador de Astronomía en el Royal Observatory de Greenwich para el curso 1923-24. Allí fue alumno de Eddintong, que le enseñó a conjugar la Astronomía con la Teoría de la Relatividad. No dejó de estar al día con todos y cada uno de los adelantos y experimentos que se realizaban en aquel campo de la Astronomía Cosmológica.

En 1926, el Jurado de su Doctorado le comunicó que su tesis contenían todos y cada uno de los requisitos exigidos para su admisión y, resaltaban su grado de madurez matemática. En 1927, publicó un trabajo en el que presentaba una solución a las ecuaciones de la Relatividad general y que explicaba el Universo en su Conjunto.

Cuando escribió el trabajo no tenía noticias de trabajos previos de Friedmann, pues estaban escritos en ruso o alemán, y ninguno de los modelos ni soluciones que conocía hasta entonces le convencían: el de Einstein contenía materia, pero era estático; el de De Sitter ajustando la constante cosmológica: un universo de simetría esférica era dinámico pero carecía de materia. Al considerar que la densidad de materia podía variar en el tiempo, Lamaítre propuso una solución intermedia entre la de Einstein y la de De Sitter ajustando la constante cosmológica: un universo de simetría esférica, eterno y en evolución. Con ese modelo no sólo buscaba una solución matemática correcta, sino que fuera compatible con la Física, al dar explicación a las observaciones astronómicas.

          Edwin Hubble

Años más tarde, Hubble hizo la misma propuesta que hoy conocemos como  Constante de Hubble. Así que, el trabajo de Lemaitre pasó muy desapercibido y ello, le obligó a darlo a conocer para que, al menos, se le diera el mérito a que era acreedor por justicia. Lemaitre consideró que el universo estaba en expansión exponencial con un pasado infinito, donde su tamaño, era casi constante en un primer momento, para luego crecer rápidamente.

Hubble era un hombre alto , elegante e imperioso, con una elevada opinión de su lugar potencial en la historia. Hubble lograba que todo lo que hacía pareciera hacerlo sin esfuerzo -había sido una gran figura del atletismo en pista, boxeador, becario en Oxford y abogado antes de ser astrónomo-, y una de las cosas que menor esfuerzo le costaba era enfurecer a Shapley. Hubble sacó docenas de fotografías de M33 y su vecina M31, la espiral de Andrómeda, y halló en ellas lo que más tarde llamó “densos enjambres de imágenes que en ningún aspecto difieren de las estrellas ordinarias”.

                     Queremos configurar el universo y hacemos mapas de las galaxias…

La cosmología, a pesar del paso del tiempo, continúa siendo una disciplina interesante, basada en la astronomía y la física. Tenemos la necesidad de saber cómo es nuestro mundo (el universo), incluso si esa visión es inexacta o incompleta. Los antiguos indúes, babilonios y mayas combinaron la ciencia con la religión y las estructuras sociales para completar la imagen. Pensar que ahora nosotros, hacemos algo diferente es, engañarnos a nosotros mismos. Si la cosmología moderna parece ajena a la religión, esto es porque las hemos convertido en una auténtica religión secular. Ahora, el sitio de los dioses, es ocupado por el Universo mismo, la Naturaleza sabia que tratamos de comprender.

A diferencia de los físicos o los químicos que aceptan gustosos los desafíos de sus paradigmas, los cosmólogos modernos son lagashianos, es decir, defienden el modelo que ellos han elegido frente a cualquier prueba que vaya contra él. Como dijo el físico ruso Lev Landau: “Los cosmólogos caen a menudo en errores, pero nunca dudan”.

El mundo de la cosmología ortodoxa del big bang no soporta a los disidentes y, desde luego, hay muchos y la historia nos habla de ellos. Por poner un ejemplo, me referiré al conocido protegido de Hubble, Halton Arp, educado en Harvard y Caltech que nunca renunció al rigor intelectual de su mentor y, en consecuencia, sostenía que los corrimientos hacia el rojo no demostraban necesariamente la existencia de un universo en expansión. Todos conocemos la calidad que como astrónomo tenía Arp y de sus renombrados descubrimientos que, en su día, llenaron las primeras portadas de toda la prensa.

Arp 147 es una pareja de galaxias en fuerte interacción localizada a unos 430 millones de años luz de la Tierra sobre la constelación de Cetus. La colisión entre ambos objetos, que una vez fueron una típica galaxia elíptica y una típica galaxia espiral, ha generado una onda expansiva de formación estelar intensa en lo que era la galaxia espiral, deformando este objeto de tal forma que ahora tiene una estructura claramente anular.

A veces, los objetos en el cielo que aparecen extraños o diferentes de lo normal, tienen una historia que contar que puede ser científicamente valioso. Esta fue la idea del catálogo de Halton Arp de Galaxias Peculiares que apareció en los años 1960. Uno de los raros objetos listados es Arp 261, que ahora ha sido fotografiado con mayor detalle que nunca usando el instrumento FORS2 en el Telescopio Muy Grande de ESO. La imagen contiene varias sorpresas.

Arp 261 yace a 70 millones de años luz de distancia en la constelación de Libra. Su caótica y muy inusual estructura es creada por la interacción de dos galaxias. Aunque las estrellas individuales es muy raro que colisionen en este evento, ya que están muy alejadas unas de otras, las enormes nubes de gas y polvo ciertamente chocan a gran velocidad, lo que provoca nuevos cúmulos de calientes estrellas. Las órbitas de las estrellas existentes son dramáticamente alteradas, creando los remolinos que se extienden en la parte superior izquierda e inferior derecha de la imagen. Ambas galaxias eran probablemente enanas, no muy distintas que las Nubes de Magallanes que orbitan nuestra galaxia.

                                    Las Nubes de Magallanes la grande y la pequeña

Viendo esas imágenes de increíble misterio, toda vez que esconden historias que tenemos que deducir de sus configuraciones, nos hacen caer en la cuenta de que, en realidad, todas nuestras cosmologías, desde las cosmologías sumerias y maya hasta la de los “expertos” actuales, están limitadas por una falta de visión que conlleva una enorme carencia de conocimientos. El que sabe, tiene una panorámica visual de la mente mucho más amplia que el que no tiene los conocimientos y, gritemos fuerte y claro: ¡Aún no sabemos! Innegable es que vamos avanzando y mucho pero, de ahí a decir que conocemos lo que el Universo es… hay un enorme abismo que necesita del puente del conocimiento para poder pasar al otro lado.

En los lejanos confines del Universo, a casi 13 mil millones años luz de la Tierra, unas extrañas galaxias yacen escondidas. Envueltas en polvo y atenuadas por la enorme distancia, ni siquiera el Telescopio Espacial Hubble es capaz de reconocerlas. Tendremos que esperar a su sustituto el James Webb.

Pronto será una realidad y nos mostrará un nuevo Universo

James Webb Space Telescope (JWST) artist’s conception (NASA). Sabiendo todo lo que nos ha traído el Hubble, esas imágenes que nos ejaron literalmente con la boca abierta por el asombro, ¿qué no podrá traernos este nuevo ingenio que supera en mucho al anterior? Su nombre es en honor al segundo administrador de la NASA y, sus objetivos:

• Buscar la luz de las primeras estrellas y galaxias formadas tras el supuesto big bang
• Estudiar la formación y evolución de las galaxias
• Comprender mejor la formación de estrellas y planetas
• Estudiar los sistemas planetarios y los orígenes de la vida

En su obra Cosmos, Carl Sagan describe varios mitos antiguos de la creación, que son, según escribe este autor, “un tributo a la audacia humana”. Al tiempo que llama al big bang “nuestro mito científico moderno”, señala una diferencia crucial en el sentido de que “la ciencia se plantera así misma preguntas y podemos realizar experimentos y observaciones para tratar de comprobar nuestras teorías”.

Sin embargo, lo que está claro es que Sagan, se sentía muy atraído por la cosmología cíclica hindú, en la cual Brahma, el gran dios creador, consigue que un universo llegue a existir cuando el lo sueña

      ¿Qué universos soñaría Brahma? ¿Sería como este nuestro? ¿Tendrían vida?

Según el experto en religiones Mircea Eliade, durante cada día brahmánico, 4.320 millones de años para ser exactos, el universo sigue su curso. Pero, al comienzo del anochecer brahmánico, el dios se cansa de todo esto, bosteza y cae en un profundo sueño. El universo se desvanece, disolviendo los tres dominios materiales que son la Tierra, el Sol y los cielos, que contiene la Luna,  los planetas y la estrella Polar. (Hay cuatro dominios superiores a éstos que no se destruyen en este ciclo). La noche va pasando; entonces Brahma empieza a soñar de nuevo y otro universo empieza a existir.

Este ciclo de creación y destrucción continúa eternamente, lo cual se pone de manifiesto en el dios hinfú Siva, señor de la danza que , que sostiene en su mano derecha el tambor que anuncia la creación del universo y en la mano izquierda la llama que. mil millones de años después, destruirá este universo. Hay que decir tambien que Brahma no es sino uno de los muchos dioses que también sueñan sus propios universos, es decir, ya por aquel entonces, se hablaba y creía en los multiversos.

Alrededor de todas aquellas configuraciones del Cosmos, como era de esperar, tenían muchos rituales y celebraciones. Cinco días después de terminar Sat Chandi Mahayajna, culto a la Energía Cósmica, empezará Yoga Poornima que es el culto a su contraparte, la Consciencia Cósmica, Shiva. Así, ambos eventos, cada uno único en su forma, rinden tributo a la figura materna y paterna del universo y crean un círculo completo de experiencia total. Al término de ambos eventos uno se siente saciado, completo y pleno.

Los 8.640  millones de años que constituyen el ciclo completo de un día y una noche en la vida de Brahma vienen a ser aproximadamente la mitad de la edad del Universo según los cálculos actuales. Los antiguos hindúes creían que cada día brahmánico duraba un kalpa, 4.320 millones de años, siendo 72.000 kalpas un siglo brahmánico, en total 311.040.000 millones de años. El hecho de que los hindúes fueran capaces de concebir el universo en miles  de millones de años (en ves de hablar de los miles de millones que se solían barajar en las culturas y doctrinas religiosas primitivas occidentales) fue, según Sagan, “sin duda una casualidad”. Desde luego es posible que fuera sólo cuestión de suerte. No obstante, la similitud entre la cosmología hindú y  la cosmología actual no me parece a mí una casualidad, ahñi subyace un elevado conocimiento.

Es posible que, aquellas teorías que si las trasladamos a este tiempo, en algunos casos no podríamos discernir si se trata de las ideas de entonces o, por el contrario son nuestras modernas ideas, con esos ciclos alternos de destrucción y creación, pudieran estar conectados y fuertemente ligados a nuestra psique humana que, al fin y al cano, de alguna manera que no hemos podido llegar a entender, está, ciertamente, conectada con el universo del que forma parte. Claro que, debemos entender y saber extrapolar los mensajes de entonces y transplantarlos al aquí y ahora, y, aquellos redobles del tambor de Siva que sugieren el inmenso impulso energético repentino, podría ser muy bien lo que provocó nuestro big bang.

                           Si es cierto, ¿qué clase de objetos habrá en ese otro universo?

Recientemente, un prestigioso físico afirma haber hallado evidencias de un Universo anterior al nuestro, mediante la observación del fondo cósmico de microondas. Esto significaría que nuestro Universo no es único, sino que han existido otros universos con anterioridad, quizás un número infinito. Es un ciclo que hasta ahora solo se creía teórico, sin ningún tipo de prueba que lo respalde. Ahora parece haberse encontrado la primera.

                 En el Universo, que es casi infinito para nosotros, existen muchas cosas que debemos conocer

El descubrimiento son unos extraños patrones circulares que pueden encontrarse en la radiación de fondo de microondas del WMAP (Imagen arriba), según un artículo recientemente publicado en ArXiv.org, donde Penrose explica el fenómeno, tras analizar los datos extraídos de estas anomalías. Concluye que es una clara prueba de que el espacio y el tiempo existen desde mucho antes de nuestro Big Bang hace 13.700 millones de años, que provienen de anteriores universos que podríamos llamar “eones”, de un ciclo que se lleva repitiendo desde el infinito.

Nos podemos imaginar, en un largo viaje en el tiempo hacia el pasados, todo lo que allí, en aquellas civilizaciones de pensaba acerca del Cosmos, las leyendas que se contaban para explicar los sucesos y con detalles, narrar lo que era el “mundo-universo” que ellos, en su ya inmensa imaginación, “dibujaban” de una forma muy similar a la nuestra (salvando las distancias), toda vez que, en lo esencial, muchas son las coincidencias de ayer y hoy. ¿Quiere eso decir que hemos adelantado muy poco? Todo lo contrario, hemos adelantado muchísimo para poder comprobar que, muchos de aquellos postulados, de hace miles de años, eran ciertos y apuntaban en la correcta dirección.

emilio silvera

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Muchos son aún los secretos que esconden los Agujeros negros. Nadie sabe de qué clase de materia está hecha la singularidad y, tampoco a dónde ha ido y va a parar toda esa materia que atrae hacia sí y que ni el principio de exclusión de Pauli puede evitar que caiga en ese “pozo negro” que, según algunos, la transporta hacia otros universos mediante la expulsión por lo que se llaman agujero blanco.

Hay quien ha llegado a exponer una teoría en la que, de cada agujero negro que se forma y de toda la materia que atrae, en otro lugar, vuelve a surgir como por arte de magia, un nuevo universo que da comienzo a algo nuevo, a nuevas leyes fundamentales y a nuevas constantes de la Naturaleza y, en algunos, incluso sería posible que también, pudiera surgir la vida.

Ideas como esa de arriba de Arthur Clarke, nos brotan de la mente al imaginar fantásticos sucesos que podrían pasar desapercibidos a nuestras limitadas condiciones físicas de percepción del “mundo” y a la -todavía- insuficiente tecnología que nos permita ir más allá de las teorías actuales que nos tienen anclados en las ideas de finales del siglo XIX y principios del XX. No podemos desarrollar esas teorías que, como la de supercuerdas, necesitan de las energías de Planck (10¹⁹ GeV) para poder verificarlas y, tales energías, no están disponible spara nosotros.

Hasta nuestra época actual nos hemos contentado con crear conjuntos de otros universos y otros mundos a partir del nuestro propio, es decir, hemos observado nuestro Universo y nuestro mundo y hemos imaginado lo que podría ser si… Y, a partir de ese si con puntos suspensivos, surge un rico abanico de variantes que, en múltiples e infinitos estados de las cosas y en presencia de fuerzas, constantes y energías que podrían ser, le damos existencia en nuestras mentes a esos universos y esos mundos que, en otros lugares aparte de nuestro lugar, podrían estar esperando a que, nuestro propio mundo evolucione para poder llegar a ellos y entonces, poder ver, que como en las galaxias las estrellas, también los universos proliferan dentro de un multiespacio mayor que acoge a infinidad de universos que pueden tener muy distinta, parecida, o, en su caso, la misma condición del nuestro.

No me parece extraña la idea de que nuestro Universo tenga una propiedad reproductora y de él, puedan surgir nuevos universos. Con las estrellas pasa precisamente eso: Tienen un ciclo que se cumple en el tiempo y, llegado su momento, riegan el espacio del material necesario para que aparezcan nuevas y más vigorosas estrellas con mundos nuevos a su alrededor.

                                               Mirando la imagen me viene a la Mente la palabra “Creación”

Hablamos de ciclos o rebotes que se producen cada cierto tiempo y del que, un universo llega a su fin para que pueda surgir otro nuevo. Jhon Wheeler llegó a sugerir que cada vez que eso se producía, los valores de las constantes de la Naturaleza se volvían a barajar y, de ser así, eso crearía una secuencia inacabable de universos en expansión y contracción en los que las constantes son diferentes. Sólo podríamos existir en aquellos ciclos en los que el “acuerdo” de las constantes da una permutación que permite la presencia de la vida.

Claro que, según lo que ahora sabemos, cuando tratamos con las propiedades del Universo como un todo, hay un factor grande que desempeña un papel dominante. Si las constantes cambian en una de esas hipotéticas permutaciones que no permite que el universo colapse de nuevo en un Big Crunch, el suceso de los ciclos terminará y el universo quedará atascado con un puñado de constantes que nunca volverían a negociar una situación nueva. Evidentemente y hasta donde podemos saber, este es, el escenario más probable con el que se podrá encontrar nuestro universo en el futuro, toda vez que parece que el devenir nos lleva a la muerte térmica de un universo siempre en expansión en el que, la entropía ganará la última batalla.

Un viaje lleno de peligros y aventuras, saliendo de nuestro entorno conocido para encontrar otro habitat

No sabemos si algún día podremos encontrar el camino pero, si nuestro universo como parece tiene el final que todos los datos nos hacen presentir, entonces, si es que para ese Tiempo venidero, la vida sigue presente en el Cosmos, tendrá que buscar ese camino que le permita, situarse en otros universos que, como ahora el nuestro, tenga la posibilidad de albergar la vida en sus múltiples formas conocidas y aquellas que están y no cocemos también.

Hiperespacio, agujeros de gusano y otras ocurrencias que germinaron en nuestras mentes, ¿por qué no?, se podrían hacer realidad cuando llegado el momento, tengamos esos conocimientos que para nuestra salvación se requieren y, una condición será, la existencia del multiverso. Es decir, muchos universos dentro de un conjunto mayor en el que, la Naturaleza tenga diseñado el espacio necesario y con las condiciones exigidas para que la vida sea posible y siga generando ideas y pensamientos, a la vez que,   la evolución en el Tiempo nos lleve a comprender que formamos parte de ese todo infinito que finalmente es la luz, el estado más evolucionado de la materia con la que, finalmente, nos tendremos que fundir algún día.

¿Qué se esconde en el borde del Universo observable? En realidad… ¿Tiene un borde el Universo, o, por el contrario en ese final presentido, está unido a otro universo? ¿Cómo todo está tan lejos de nosotros que nos parece físicamente inalcanzable y nos tenemos que valer de los telescopios que, al captar las luz de las galaxias lejanas, nos hablan de lo que ahí fuera existe?¿Será ésta la única manera que tendremos de mirar hacia atrás en el tiempo para ver lo que fue el pasado del Universo. Lo cierto es que, son tan grandes las distancias que, al menos de momento, la única forma de “ver” lo que existió lejos de nosotros, es captar la luz que nos envió desde el pasado. No podemos contemplar esas galaxias como son hoy si es que aún siguen siendo.

                            Algunos tuvieron un sueño que les llevó a pensar en la energía libre

Lo cierto es que, ideas son muchas y preguntas muchas más pero, son aún más las respuestas que no se dieron y el resultado final es siempre dejar al Universo atrapado en un océano de interrogantes que no sabemos despejar. Un fino equilibrio lo mantiene todo al borde del Caos y, sin embargo, el Universo perdura a pesar de todo dentro de ese fino equilibrio de las constantes de la Naturaleza y de las Fuerzas fundamentales que lo rigen y que hacen posible, que la materia dentro del espacio y del tiempo, evolucione hasta alcanzar su cota más interesante de producir la conciencia que nos permite (a nosotros y seguramente a otros muchos seres en nuestro universo), pensar en todas estas cuestiones que han golpeado la mente del ser humano desde tiempos muy lejanos, incluso aquel tiempo en el que no se sabía que la Tierra era un simple mundo entre una infinidad de ellos en la miríada de estrellas que, cada noche, podían contemplar al mirar  el cielo.

 

 

 

“La Revolución Científica, como ya hemos dichos en posts anteriores, es un fenómeno netamente europeo surgido en los siglos XVI y XVII. Se caracteriza en términos simplistas por nuevas ideas y nuevos y avanzados conocimientos en el terreno de la astronomía, la física, la química y varias otras materias. En términos más amplios por la aparición en el mundo de una nueva cosmovisión y por un salto cualitativo respecto a lo que el hombre pensaba y creía en la época medieval inmediatamente anterior.”

 

 

Todos aquellos adelantos y nuestra ignorancia nos llevó a pensar que éramos nosotros lo importante pero, a medida que nuestros conocimientos avanzaron, nos fuimos dando cuenta de que, lo importante, estaba en la Naturaleza a la que comenzamos observando de manera trivial hasta que nos pudimos dar cuenta de que, en ella, residían todas las respuestas que necesitábamos para saber, no ya del mundo y del Universo, sino de nosotros mismos.

        Supimos desentrañar secretos de la luz, de la Gravitación universal, de las matemáticas…

De la misma manera que llegamos a poder explicar los fenómenos que se podían observar en la Naturaleza, también pudimos descubrir patrones sobrehumanos y universales que marcaban el ritmo de un Universo mayor y menos localista que el de los clásicos griegos que tenían la Tierra como el centro de todo, cuando en realidad, era simplemente un mundo más de una infinidad de mundos.

Nuestro descubrimiento de las pautas con las que funciona la Naturaleza y las reglas por las que cambia nos llevó hasta los misteriosos números que definen la fábrica de todo lo que existe. Las Constantes de la Naturaleza dan a nuestro Universo su sensación y su existencia. Sin ellas, las fuerzas de la Naturaleza no tendrían intensidades; las partículas elementales de materia no tendrían masa; el Universo no tendría tamaño. Así que, las Constantes de la Naturaleza son el último baluarte contra un relativismo desenfrenado.

Si entráramos en contacto con otras inteligencias presentes en el Universo, miraríamos primero hacia las constantes de la Naturaleza para buscar un punto de unión, una base común mediante la cual llegar a un entendimiento inteligente que nos uniera y, hablaríamos primero sobre esas cosas que las constantes de la naturaleza definen. Las sondas que hemos enviado hacia los confines del Sistema solar y más allá en el espacio profundo, llevan información sobre nosotros y sobre nuestro lugar en el Universo, así como también las longitudes de onda que definen el átomo de Hidrógeno para decir dónde estamos y también, lo que sabemos.

     Tenemos herramientas para que sirvan de lenguaje de entendimiento con otros seres inteligentes

“Una de las principales suposiciones de la física moderna es que las leyes de la naturaleza son idénticas en todos los lugares del universo observable. En particular, se asume que los parámetros fundamentales que rigen dichas leyes, como la velocidad de la luz,la constante de Planck o la carga del electrón, son fijos.”

Las constantes de la Naturaleza son, seguramente, la mayor experiencia física que pueden compartir seres inteligentes sin importar de qué parte del Universo puedan ser, toda vez que, los seres conscientes de inteligencias evolucionadas, al igual que nosotros aquí, habrán hallado esos misteriosos números que definen un Universo para todos en el que, lo primero que hay que comprender es que, no hay supremacía de nadie sobre nadie, la inteligencia es igual en todas partes y todos, sin excepción, tendremos que compartir la misma Naturaleza.

emilio silvera

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La ilustración muestra un cuásar, uno de los objetos más brillantes del Universo, emitiendo chorros de energía – ABC Ciencia emite el presente reportaje.

¡Sorpresa! El poder de la energía oscura aumenta a medida que el Universo envejece.

Un equipo de investigadores logra medir con una precisión sin precedentes la tasa de expansión del Universo primitivo

Puede que una de las mayores sorpresas que se hayan llevado nunca astrónomos y cosmólogos fue la comprobación, en 1998, de que el Universo en que vivimos no solo se expande, esto es, se hace cada vez más grande, sino que lo hace cada vez más deprisa. La idea de esta « expansión acelerada», comprobada ya en múltiples ocasiones, llevó a los científicos a preguntarse qué tipo de fuerza o energía podría ser tan inconcebiblemente grande como para someter al Universo entero a esta aceleración. Fue así como nació el concepto de « energía oscura», algo que sabemos que constituye casi el 70% de la masa total del Universo, pero de cuya naturaleza seguimos, 20 años después, sin tener la menor idea.

Pero, ¿cómo de rápido exactamente se expande el Universo? Se trata de una pregunta que los científicos aún no han logrado responder con precisión. Sí que tenemos una magnitud para referirnos a la tasa de expansión universal, la constante de Hubble, pero las diferentes mediciones hechas a lo largo de los años arrojan valores diferentes, de forma que la cuestión sigue estando, después de décadas enteras de investigación, abierta. Y el debate continúa.

Ahora, y por primera vez, un equipo de astrónomos de las universidades de Florencia y Durham, en Reino Unido, anuncia en un artículo recién publicado en Nature Astronomy que ha conseguido usar lejanos cuásares del Universo primitivo (poco después del Big Bang), para medir con una precisión sin precedentes la tasa de expansión del Universo en aquellos tiempos lejanos. Un esfuerzo descomunal que, sin embargo, ha puesto ante nuestros ojos un misterio aún mayor del que ha conseguido resolver.

Medir la constante de Hubble

“La constante de Hubble, representada comúnmente como H, especifica la velocidad a la que se está expandiendo el Universo. A través de ella, y una asumido un cierto modelo cosmológico, también podemos estimar el tamaño y la edad del Universo. Por este motivo, muchos investigadores defienden que la determinación experimental de la constante de Hubble es el proyecto más importante de la cosmología observacional”.

La forma en que hasta ahora se ha medido la constante de Hubble es observando fuentes de luz distantes, normalmente supernovas del tipo 1A o estrellas variables, conocidas como « candelas estandar», cuya distancia de nosotros se puede calcular y que permiten medir con bastante precisión el «corrimiento hacia el rojo» de la luz que emiten, lo que determina la velocidad a la que esos objetos se alejan de nosotros.

Sin embargo, hacer esas mediciones no resulta fácil. Y hagan lo que hagan los astrónomos, nunca consiguen llegar a un valor único, sino a un rango de valores diferentes. La tasa de expansión se mide en kilómetros por segundo por Megaparsec (km/s/Mpc). Un «parsec» es una unidad de medida cuyo nombre deriva de «paralaje de un segundo de arco» y que corresponde a 3,26 años luz. Un Megapársec, por lo tanto, equivale a un millón de veces esa distancia, es decir, 3.26 millones de años luz.

La incómoda cuestión es que los valores obtenidos hasta el momento con los diferentes métodos de medición oscilan entre los 67 y los 77 kilómetro por segundo por Megapársec. En otras palabras, eso significa que dos puntos en el espacio que estén separados por un Megapársec se alejan el uno del otro a una velocidad de entre 67 y 77 km/s. Para explicar estas diferencias, se ha llegado a proponer que quizá la velocidad de expansión no haya sido la misma a lo largo de toda la historia del Universo, sino que ésta ha ido cambiando a lo largo del tiempo. Algo que invalidaría la idea misma de una constante (la de Hubble) y que nadie ha conseguido demostrar hasta ahora. Para eso habría que ser capaces de medir el valor de la constante de Hubble a muchos miles de millones de años de distancia, y no existían candelas estándar lo suficientemente lejanas como para permitir esos cálculos.

Una diferencia incómoda

La diferencia entre 67 y 77 km/s puede no parecer tanta, pero la Ciencia se resiste a aceptar un rango de valores para algo que debería tener un valor concreto. De modo que los investigadores siguen probando diferentes métodos para medir la constante de Hubble y tratar de llegar de una vez a un valor definitivo.

La cuestión tiene mucha más importancia de la que parece a simple vista. De hecho, sin un valor preciso, los astrónomos son incapaces de determinar con precisión, por ejemplo, los tamaños de galaxias muy lejanas, la edad exacta del Universo o la historia de su expansión a partir del Big Bang.

Pero el nuevo método desarrollado por los investigadores de Florencia y Durham ha permitido, por primera vez, medir la constante de Hubble en los lejanos tiempos cercanos al Big Bang. Y los resultados han sido toda una sorpresa.

En busca de cuásares

Cuatro imágenes cuásar rodean una lente galáctica

Los cuásares fueron los primer AGN que se descubrieron. Existe una variedad de tipos de AGN según sus propiedades observaciones, pero los cuales se cree que …

El método se basa en los cuásares, objetos muy lejanos y también ultrabrillantes, también llamados «núcleos galácticos activos». Son los objetos más brillantes de todo el Universo y se cree que su brillo procede de la actividad de los agujeros negros supermasivos que hay en el centro de la mayoría de las galaxias. La intensa radiación electromagnética que emiten es causada por el disco de acreción, formado por los materiales que giran alrededor del agujero negro, atraídos por su gravedad. A medida que el disco de materia acelera, emite una enorme cantidad de energía. Tanta, que deslumbra a los telescopios de la Tierra, a miles de millones de años luz de distancia.

                 Científicos descubren el cuásar más lejano observado hasta la fecha.

“Un equipo de científicos de la Institución Carnegie ha descubierto el cuásar más lejano detectado hasta la fecha. Los resultados, publicados en la revista Nature, nos permiten comprender cómo era el universo en su ‘infancia’. La razón es que el cuásar se originó cuando el cosmos presentaba una antigüedad de tan solo 690 millones de años. “Nos ofrece una fotografía de cómo era el universo cuando este tenía solo 5% de su edad actual”, explica a Hipertextual Eduardo Bañados, primer autor del trabajo e investigador en el observatorio de la Institución Carnegie.”

Hace ya unos años, otro equipo de astrónomos consiguió medir la distancia a la que estaban ciertos cuásares. Y resulta, además, que los cuásares también emiten rayos X y luz ultravioleta. Ahora, tal y como explican en su estudio Guido Risaliti, de la Universidad de Florencia, y Elisabeta Russo, de la de Durham, los investigadores han conseguido descubrir que la relación entre estas dos diferentes longitudes de onda emitidas por un cuásar varía en función de su luminosidad en el ultravioleta. Y una vez conocida esa luminosidad, cosa que los investigadores consiguieron a partir de esa relación, resulta que el cuásar puede ser utilizado como cualquier otra candela estándar. Solo que muchísimo más lejana que cualquiera de las supernovas o las de estrellas variables utilizadas hasta ahora.

En otras palabras, por primera se ha conseguido encontrar la forma de medir la constande de Hubble en el remoto pasado del Universo. Según Elisabeta Luso, «el uso de los cuásares como candelas estándar tiene un gran potencial, ya que ahora podemos observarlos a distancias mucho mayores que las supernovas del Tipo IA, y utilizarlas para investigar épocas mucho más tempranas en la historia del Universo».

Inmersión en el Universo primitivo

De esta forma, el equipo de investigadores recopiló datos de 1.598 cuásares situados a distancias entre 12.600 y 11.400 millones de años luz de nosotros, poco después del Big Bang (que fue hace unos 13.700 millones de años). Y usaron esas distancias para calcular, por primera vez, la tasa de expansión del Universo primitivo y comprobar si, efectivamente, era distinta de la actual.

Los científicos también compararon sus resultados con los obtenidos durante años de supernovas del tipo IA, que cubren los 9.000 millones de años más recientes, y encontraron que, a las distancias en que los resultados se superponen, éstos son muy similares. Pero en el Universo temprano, donde sólo los cuásares pueden facilitar mediciones, había una notable diferencia entre lo que observaron y lo que predice el modelo cosmológico vigente.

«Observamos cuásares hasta apenas mil millones de años después del Big Bang -explica Guido Risaliti- y encontramos que la tasa de expansión del Universo en la actualidad es más rápida de lo que era antes. Y eso puede significar que la energía oscura se está haciendo más y más fuerte a medida que el Universo envejece».

Las implicaciones de este hallazgo son tremendas. Si efectivamente la densidad de la energía oscura aumenta con el tiempo, entonces la constante de Hubble no sería «constante», sino que variaría a lo largo del tiempo. y posiblemente eso bastaría para explicar las discrepancias encontradas en las diferentes mediciones llevadas a cabo hasta ahora.

Pero hay otra cuestión. Si bien es cierto que el trabajo de este equipo de investigadores podría ayudar resolver la espinosa cuestión del auténtico valor de la constante de Hubble, también lo es que coloca sobre el tapete un misterio aún mayor: ¿Cómo es posible que la energía oscura se vaya haciendo más fuerte a medida que el Universo envejece?

«Algunos científicos -concluye Risaliti- sugirieron en el pasado que podría ser necesaria una nueva Física para explicar las discrepancias encontradas hasta ahora, incluída la posibilidad de que la fuerza de la energía oscura esté aumentando. Y nuestros resultados parecen confirmar esa sugerencia».

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               En cualquier galaxia pueden existir más de cien mil millones de estrellas

El Universo (al menos el nuestro), nos ofrece algo más, mucho más que grandes espacios vacíos, oscuros y fríos. En él podemos ver muchos lugares luminosos llenos de estrellas, de mundos y… muy probablemente de vida. Sin embargo, tenemos la sospecha de que, aparte del nuestro, otros universos podrían rondar por ahí y conformar un todo de múltiples Universos de caracterísiticas diversas y no en todos, serían posible la formación de estrellas y como consecuencia de la Vida.

Cuando me sumerjo en los misterios y maravillas que encierra el Universo, no puedo dejar de sorprenderme por sus complejas y bellas formaciones, la inmensidad, la diversidad, las fuerzas que están presentes, los objetos que lo pueblan, la sorprendente presencia de formas de vida y su variedad, y, sobre todo, que esa materia animada pudiera llegar hasta la consciencia, emitir ideas y pensamientos.

                ¿Qué “escalera” habrá que subir para llegar a ese otro universo?

Como nunca nadie pudo estar en otro Universo, tenemos que imaginarlos y basados en la realidad del nuestro, hacemos conjeturas y comparaciones con otros que podrìan ser. ¿Quién puede asegurar que nuestro Universo es único? Realmente nadie puede afirmar tal cosa e incluso, estando limitados a un mundo de cuatro dimensiones espacio-temporales, no contamos con las condiciones físico-tecnológicas necesarias para poder captar (si es que lo hay), ese otro universo paralelo o simbiótico que presentimos junto al nuestro y que sospechamos que está situado mucho más allá de nuestro alcance. Sin embargo, podríamos conjeturar que, ambos universos, se necesitan mutuamente, el uno sin el otro no podría existir y, de esa manera, estaríamos en un universo dual dentro de la paradoja de no poder conocernos mutuamente, al menos de momento, al carecer de los conocimientos necesarios para construir esa tecnología futurista que nos llevaría a esos otros horizontes.

                                                ¿Quién sabe lo que en otros mundos podremos encontrar?

¡Oh mundo de muchos mundos!

¡Oh vida de vidas!

¿Cuál es tu centro?

¿Dónde estamos nosotros?

¿Habrá algo más de lo que vemos?

¿Debemos prestar atención a las voces que oímos en nuestras mentes?

¿Cómo pudimos llegar a saber de lo muy pequeño y de lo muy grande?

Pensemos por ejemplo que un átomo tiene aproximadamente 10^-8 centímetros de diámetros. En los sólidos y líquidos ordinarios los átomos están muy juntos, casi en contacto mutuo. La densidad de los sólidos y líquidos ordinarios depende por tanto del tamaño exacto de los átomos, del grado de empaquetamiento y del peso de los distintos átomos.

De los sólidos ordinarios, el menos denso es el hidrógeno solidificado, con una densidad de 0’076 gramos por cm³. El más denso es un metal raro, el osmio, con una densidad de 22’48 gramos/cm³.

Si los átomos fuesen bolas macizas e incompresibles, el osmio sería el material más denso posible, y un centímetro cúbico de materia jamás podría pesar ni un kilogramo, y mucho menos toneladas.

Pero los átomos no son macizos. El físico neozelandés experimentador por excelencia, Ernest Ruthertord, demostró en 1.909 que los átomos eran en su mayor parte espacio vacío. La corteza exterior de los átomos contiene sólo electrones ligerisimos, mientras que el 99’9% de la masa del átomo está concentrada en una estructura diminuta situada en el centro: el núcleo atómico.

El núcleo atómico tiene un diámetro de unos 10^-15 cm (aproximadamente 1/100.000 del propio átomo). Si los átomos de una esfera de materia se pudieran estrujar hasta el punto de desplazar todos los electrones y dejar a los núcleos atómicos en contacto mutuo, el diámetro de la esfera disminuiría hasta un nivel de 1/100.000 de su tamaño original.

De manera análoga, si se pudiera comprimir la Tierra hasta dejarla reducida a un balón de núcleos atómicos, toda su materia quedaría reducida a una esfera de unos 130 metros de diámetro. En esas mismas condiciones, el Sol mediría 13’7 km de diámetro en lugar de los 1.392.530 km que realmente mide. Y si pudiéramos convertir toda la materia conocida del universo en núcleos atómicos en contacto, obtendríamos una esfera de sólo algunos cientos de miles de km de diámetro, que cabría cómodamente dentro del cinturón de asteroides del Sistema Solar.

Si la estrella tiene la masa del Sol “muere” para convertirse en una nebulosa planetaria y en una enana blanca. Si la estrella que agota su combustible nuclear de fusión es más masiva en varias masas solares, el resultado es el de una Estrella de Neutrones, y, si es súper-masiva, será un agujero negro su destino final.

El calor y la presión que reinan en el centro de las estrellas rompen la estructura atómica y permiten que los núcleos atómicos empiecen a empaquetarse unos junto a otros. Las densidades en el centro del Sol son mucho más altas que la del osmio, pero como los núcleos atómicos se mueven de un lado a otros sin impedimento alguno, el material sigue siendo un gas.  Hay estrellas que se componen casi por entero de tales átomos destrozados.  La compañera de la estrella Sirio es una “enana blanca” no mayor que el planeta Urano, y sin embargo tiene una masa parecida a la del Sol.

Los núcleos atómicos se componen de protones y neutrones. Ya hemos dicho antes que todos los protones tienen carga eléctrica positiva y se repelen entre sí, de modo que en un lugar dado no se pueden reunir más de un centenar de ellos. Los neutrones, por el contrario, no tienen carga eléctrica y en condiciones adecuadas pueden estar juntos y empaquetados un enorme número de ellos para formar una “estrella de neutrones”. Los púlsares, según se cree, son estrellas de neutrones en rápida rotación.

Estas estrellas se forman cuando las estrellas de 2 – 3 masas solares, agotado el combustible nuclear, no pueden continuar fusionando el hidrógeno en helio, el helio en carbono, el carbono en oxígeno, etc, y explotan en supernovas. Las capas exteriores se volatilizan y son expulsados al espacio; el resto de la estrella (su mayor parte), al quedar a merced de la fuerza gravitatoria, es literalmente aplastada bajo su propio peso hasta tal punto que los electrones se funden con los protones y se forman neutrones que se comprimen de manera increíble hasta que se degeneran y emiten una fuerza que contrarresta la gravedad, quedándose estabilizada como estrella de neutrones.

Si el Sol se convirtiera en una estrella de neutrones, toda su masa quedaría concentrada en una pelota cuyo diámetro sería de 1/100.000 del actual, y su volumen (1/100.000)³, o lo que es lo mismo 1/1.000.000.000.000.000 (una milmillonésima) del actual. Su densidad sería, por tanto, 1.000.000.000.000.000 (mil billones) de veces superior a la que tiene ahora.

                               Nuestro Sol es la estrella más estudiada en nuestro mundo

La densidad global del Sol hoy día es de 1’4 gramos/cm³. Una estrella de neutrones a partir del Sol tendría una densidad que se reflejaría mediante 1.400.000.000.000.000 gramos por cm³. Es decir, un centímetro cúbico de una estrella de neutrones puede llegar a pesar 1.400.000.000 (mil cuatrocientos millones de toneladas). ¡Qué barbaridad! Sin embargo, en el contexto del Universo eso no supone nada si pensamos en su inmensidad. Si eso es así (que lo es), ¿qué somos nosotros comparados con toda esa grandeza? Bueno, si dejamos aparte el tamaño, creo que somos la parte del universo que piensa, o, al menos, una de las partes que puede hacerlo.

            Ahí se producen las transiciones de fase que transmutan la materia sencilla en la compleja

Objetos como estos pueblan el universo, e incluso más sorprendentes todavía, como es el caso de los agujeros negros explicado en páginas anteriores de este mismo trabajo. Cuando hablamos de las cosas del universo estamos hablando de cosas muy grandes. Cualquiera se podría preguntar, por ejemplo: ¿hasta cuándo podrá mantener el Sol la vida en la Tierra? Está claro que podrá hacerlo mientras radie energía y nos envie luz y calor que la haga posible tal como la conocemos.

Como ya explicamos antes, la radiación del Sol proviene de la fusión del hidrógeno en helio. Para producir la radiación vertida por el sol se necesita una cantidad ingente de fusión: cada segundo tienen que fusionarse 4.654.600.000 toneladas de hidrógeno en 4.650.000.000 toneladas de helio  (las 4.600 toneladas restantes se convierten en energía de radiación y las pierde el Sol para siempre. La ínfima porción de esta energía que incide sobre la Tierra basta para mantener toda la vida en nuestro planeta).

Nadie diría que con este consumo tan alto de hidrógeno por segundo, el Sol pudiera durar mucho tiempo, pero es que ese cálculo no tiene en cuenta el enorme tamaño del Sol. Su masa totaliza 2.200.000.000.000.000. 000.000.000.000 (más de dos mil cuatrillones) de toneladas. Un 53% de esta masa es hidrógeno, lo cual significa que el Sol contiene en la actualidad una cantidad de 1.166.000.000.000.000.000.0000.0000.000 toneladas.

En resumen, la masa del Sol supone el 99,9 % de toda la masa del Sistema solar.

Para completar datos diré que el resto de la masa del Sol es casi todo helio. Menos del 0’1 por 100 de su masa está constituido por átomos más complicados que el helio. El helio es más compacto que el hidrógeno. En condiciones idénticas, un número dado de átomos de helio tiene una masa cuatro veces mayor el mismo número de átomos de hidrógeno. O dicho de otra manera: una masa dada de helio ocupa menos espacio que la misma masa de hidrógeno. En función del volumen – el espacio ocupado -, el Sol es hidrógeno en un 80 por ciento.

Si suponemos que el Sol fue en origen todo hidrógeno, que siempre ha convertido hidrógeno en helio al ritmo dicho de 4.654.000  toneladas  por segundo y que lo seguirá haciendo hasta el final, se calcula que ha estado radiando desde hace unos 4.000 millones de años y que seguirá haciéndolo durante otros cinco mil millones de años más.

Pero las cosas no son tan simples. El Sol es una estrella de segunda generación, constituida a partir de gas y polvo cósmico desperdigado por estrellas que se habían quemado y explotado miles de millones de años atrás.  Así pues, la materia prima del Sol contenía ya mucho helio desde el principio, lo que nos lleva a pensar que el final puede estar algo más cercano.

Por otra parte, el Sol no continuará radiando exactamente al mismo ritmo que ahora. El hidrógeno y el helio no están perfectamente entremezclados. El helio está concentrado en el núcleo central y la reacción de fusión se produce en la superficie del núcleo.

A medida que el Sol siga radiando, irá adquiriendo una masa cada vez mayor ese núcleo de helio y la temperatura en el centro aumentará. En última instancia, la temperatura sube lo suficiente como para transformar los átomos de helio en átomos más complicados. Hasta entonces el Sol radiará más o menos como ahora, pero una vez que comience la fusión del helio, empezará a expandirse y a convertirse poco a poco en una gigante roja. El calor se hará insoportable en la Tierra, los océanos se evaporarán y el planeta dejará de albergar vida en la forma que la conocemos.

La esfera del Sol, antes de explotar para convertirse en una enana blanca, aumentará engullendo a Mercurio y a Venus y quedará cerca del planeta Tierra, que para entonces será un planeta yermo.

Los astrónomos estiman que el Sol entrará en esta nueva fase en unos 5 ó 6 mil millones de años. Así que el tiempo que nos queda por delante es como para no alarmarse todavía. Sin embargo, el no pensar en ello… no parece conveniente.

Espero que al lector de este trabajo, encargado por la Asociación Cultural “Amigos de la Física 137, e/hc”, les esté entreteniendo y sobre todo interesando los temas que aquí hemos tratado, siempre con las miras puestas en difundir el conocimiento científico de temas de la naturaleza como la astronomía y la física. Tratamos de elegir temas de interés y aquellos que han llamado la atención del público en general, explicándolos y respondiendo a preguntas que seguramente les gustaría conocer, tales como: ¿por qué la Luna muestra siempre la misma cara hacia la Tierra?

La atracción gravitatoria de la Luna sobre la Tierra hace subir el nivel de los océanos a ambos lados de nuestro planeta y crea así dos abultamientos. A medida que la Tierra gira de oeste a este, estos dos bultos – de los cuales uno mira hacia la Luna y el otro en dirección contraria – se desplazan de este a oeste alrededor de la Tierra.

Al efectuar este desplazamiento, los dos bultos rozan contra el fondo de los mares poco profundos, como el de Bering o el de Irlanda. Tal rozamiento convierte energía de rotación en calor, y este consumo de la energía de rotación terrestre hace que el movimiento de rotación de la Tierra alrededor de su eje vaya disminuyendo poco a poco. Las mareas actúan como freno sobre la rotación de la Tierra, y como consecuencia de ello, los días terrestres se van alargando un segundo cada mil años.

Pero no es sólo el agua del océano lo que sube de nivel en respuesta a la gravedad lunar. La corteza sólida de la Tierra también acusa el efecto, aunque en medida menos notable. El resultado son dos pequeños abultamientos rocosos que van girando alrededor de la Tierra, el uno mirando hacia la Luna y el otro en la cara opuesta de nuestro planeta. Durante ese desplazamiento, el rozamiento de una capa rocosa contra otra va minando también la energía de rotación terrestre. (Los bultos, claro está, no se mueven físicamente alrededor del planeta, sino que a medida que el planeta gira, remiten en un lugar y se forman en otro, según qué porciones de la superficie pasen por debajo de la Luna y sean atraídas por su fuerza de gravedad).

La Luna no tiene mares ni mareas en el sentido corriente. Sin embargo, la corteza sólida de la luna acusa la fuerte atracción gravitacional de la Tierra, y no hay que olvidar que ésta es 80 veces más grande que la Luna. El abultamiento provocado en la superficie lunar es mucho mayor que el de la superficie terrestre. Por tanto, si la Luna rotase en un periodo de 24 horas, estaría sometida a un rozamiento muchísimo mayor que la Tierra. Además, como nuestro satélite tiene una masa mucho menor que la Tierra, su energía total de rotación sería, ya de entrada, para periodos de rotación iguales, mucho menor.

                                               Luna roja sobre el Templo de Poseidon

Así pues, la Luna, con una reserva inicial de energía muy pequeña, socavada rápidamente por los grandes bultos provocados por la Tierra, tuvo que sufrir una disminución relativamente rápida de su periodo de rotación.  Hace seguramente muchos millones de años debió de decelerarse hasta el punto de que el día lunar se igualó con el mes lunar. De ahí en adelante, la Luna siempre mostraría la misma cara hacia el planeta Tierra.

                      Siempre nos muestra la misma cara

Esto, a su vez, congela los abultamientos en una aposición fija. Unos de ellos miran hacia la Tierra desde el centro mismo de la cara lunar que nosotros vemos, mientras que el otro está apuntando en dirección contraria desde el centro mismo de la cara lunar que no podemos ver. Puesto que las dos caras no cambian de posición a medida que la Luna gira alrededor de la Tierra, los bultos no experimentan ningún nuevo cambio ni tampoco se produce rozamiento alguno que altere el periodo de rotación del satélite. La luna continuará mostrándonos la misma cara indefinidamente; lo cual, como veis, no es ninguna coincidencia, sino la consecuencia inevitable de la gravitación y del rozamiento. La Luna es un caso relativamente simple. En ciertas condiciones, el rozamiento debido a las mareas puede dar lugar a condiciones de estabilidad más complicadas.

Durante unos ochenta años, por ejemplo, se pensó que Mercurio (el planeta más cercan al Sol y el más afectado por la fuerza gravitatoria solar) ofrecía siempre la misma cara al Sol, por el mismo motivo que la Luna ofrece siempre la misma cara a la Tierra. Pero se ha comprobado que, en el caso de este planeta, los efectos del rozamiento producen un periodo estable de rotación de 58 días, que es justamente dos tercios de los 88 días que constituyen el período de revolución de Mercurio alrededor del Sol.

Hay tantas cosas que aprender que el corto tiempo que se nos permite estar aquí es totalmente insuficiente para conocer todo lo que nos gustaría. ¿Hay algo más penoso que la ignorancia? ¿Hay algo más excitante que el descubrir y saber?

emilio silvera

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  Un siglo y medio de la tabla periódica que reunió a todos los elementos

 

Fuente: SINC y más información en…

tabla periódica

elementos químicos

Mendeléiev

 

La tabla periódica más grande del mundo está en la fachada de la Facultad de Química de la Universidad de Murcia. / UM

Los elementos de la naturaleza se han agrupado de diversas formas a lo largo de la historia, pero fue hace 150 años cuando el ruso Dimitri Ivánovich Mendeléiev (Tobolsk, 1834 – San Petersburgo, 1907) presentó una tabla periódica para reunirlos a todos, incluso a los que estaban por descubrir. Con las aportaciones de otros científicos esta tabla se ha convertido en el colorido corazón de la química que conocemos hoy.

¿Qué es un elemento químico?

 

Elementos químicos que se fusionan en las estrellas. Otros se crean en explosiones supernovas, y, los artificiales, los que están más alla del Uranio, se crean en laboratorios. Se llaman Transuranidos.

 

Es la parte de la materia constituida por átomos de la misma clase y que no puede ser descompuesta en otras más simples mediante una reacción química. Cualquier ser, vivo o inerte, está constituido por elementos químicos. Por ejemplo, en un teléfono móvil se pueden encontrar alrededor de 30 distintos, y en el cuerpo humano casi el doble: 59 elementos.

Hasta ahora se han descubierto y confirmado 118 elementos químicos. Los cuatros últimos son nihonio, moscovio, teneso y oganesón. Grandes laboratorios de Japón, Rusia, EE UU y Alemania compiten por ser los primeros en obtener los siguientes: el 119 y el 120.

¿Qué es la tabla periódica?

Es una tabla donde todos los elementos se ordenan por su número atómico (número de protones), una disposición que muestra tendencias periódicas y reúne a aquellos con un comportamiento similar en una misma columna o grupo. Se trata de una herramienta única, que permite a los científicos predecir la apariencia y las propiedades de la materia en la Tierra y el resto del universo. Más allá de su papel crucial en química, la tabla periódica trasciende a otras disciplinas, como la física y la biología, y se ha convertido en un icono de la ciencia y de la cultura universales.

¿Cómo se hizo?

 

 

A mediados del siglo XIX ya se conocían 63 elementos, pero los químicos no se ponían de acuerdo sobre la terminología y cómo ordenarlos. Para resolver estas cuestiones se organizó en 1860 el primer Congreso Internacional de Químicos en Karlsruhe (Alemania), una reunión que resultaría trascendental.

Allí el italiano Stanislao Cannizzaro estableció de forma clara el concepto de peso atómico (masa atómica relativa de un elemento), en el que se inspirarían tres jóvenes participantes en el congreso (William Odling, Julius Lothar Meyer y Dimitri Ivánovich Mendeléiev) para crear las primeras tablas.

La de Mendeléiev fue la más rompedora al hacer predicciones y dejar huecos de elementos que se descubrirían después, como el galio (1875), el escandio (1879), el germanio (1887) y el tecnecio (1937). Para algunos autores, la versión definitiva de la tabla se consiguió gracias a la ley periódica que presentó el británico Henry Moseley a comienzos del siglo XX.

 

Tabla periódica original y su autor, Mendeléiev. / Archivo/Wiki

¿Cuándo completa Mendeléiev su tabla?

 

La fecha oficial –tomada como referencia para el aniversario de este año– es el 1 de marzo de 1869 según el calendario gregoriano, porque según el calendario juliano utilizado en Rusia en aquella época sería el 17 de febrero, como aparece en su documento titulado La experiencia de un sistema de elementos basados en su peso atómico y similaridad química.

Cuenta la leyenda que la idea del sistema periódico de los elementos le vino aquel día a Mendeléiev durante un sueño, pero el químico ruso replicó una vez: “Llevo pensando en esto desde hace 20 años, aunque creas que estaba sentado y de repente… ya está”.

¿Quién promueve la celebración del Año Internacional de la Tabla Periódica?

 

 

                                                  150 años de la tabla periódica

La Asamblea General de Naciones Unidas es la que ha proclamado 2019 como Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos (IYPT2019), gestionado y promovido a través de la UNESCO. En su sede de París se celebrará la ceremonia de apertura el próximo 29 de enero.

Entre los ponentes estará el químico británico Sir Martyn Poliakoff, muy popular por sus vídeos en Youtube y el que propuso inicialmente organizar el IYPT2019 a la profesora rusa Natalia Tarásova, mientras fue presidenta de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) en 2016.

La IUPAC, que también celebra en 2019 su propio centenario, es otra de las organizaciones que apoya esta iniciativa. Es la autoridad mundial en nomenclatura química, la encargada de denominar los nuevos elementos de la tabla periódica de forma oficial.

Otras asociaciones que promueven el IYPT2019 son la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP), la Sociedad Europea de Química (EuChemS), el Consejo Internacional para la Ciencia (ICSU), la Unión Astronómica Internacional (IAU) y la Unión Internacional de Historia y Filosofía de la Ciencia y la Tecnología (IUHPS).

¿Qué actividades se desarrollarán en España?

 

Ya se han celebrado algunas previas, como la VII Escuela de verano dedicada a este tema en la Universidad de la Rioja y la conferencia Mitología y arte en la tabla periódica de los elementos químicos impartida en la Residencia de Estudiantes, pero son numerosas las previstas para 2019.

El sello de Correos destaca los tres elementos químicos descubiertos por españoles.

 

Se pueden consultar en la sección de eventos de la Real Sociedad Española de Química y, junto a las de otros países, en la web del IYPT2019. Entre las actividades figuran el Simposio Internacional sobre la Mujer y la Tabla Periódica organizado en la Universidad de Murcia en febrero, diversas conferencias y cine-forum en la Universidad de Jaén y el concurso Apadrina un elemento dirigido a estudiantes de Bachillerato, ciclos formativos de FP grado medio y de 2º ciclo de ESO.

Además, este año Correos emite el 9 de enero un sello conmemorativo destacando los elementos descubiertos por investigadores españoles; y los décimos del sorteo de la Lotería Nacional del 2 de marzo tendrán como imagen protagonista la fachada de la Facultad de Química de la Universidad de Murcia, donde se encuentra la tabla periódica más grande del mundo.

¿Cuántos elementos han descubierto los científicos españoles?

Tres, o dos y medio: el platino (Pt), el wolframio (W) y, a medias según algunos autores, el vanadio (V). El naturalista y militar Antonio de Ulloa y de la Torre Giral descubrió el platino en América, en la región de Esmeraldas (entre Colombia y Ecuador), un preciado elemento que describió en 1748.

Medio siglo después se dio a conocer el wolframio, el único elemento aislado en España, un logro alcanzado en 1783 por los hermanos Juan José y Fausto Delhuyar en el Real Seminario Patriótico Bascongado de Bergara (Guipúzcoa).

Finalmente, en 1801 el científico hispano-mexicano Andrés Manuel del Río Fernández encontró el elemento 23 (el que tiene ese número atómico en la tabla periódica) en una mina de plomo mexicana. Lo llamó eritronio (entre otros nombres) por tornarse rojizo al calentarse y entregó unas muestras a su amigo Alexander von Humboldt para que las analizara el químico francés Hippolytte Victor Collet-Descotils. Este, equivocadamente, le respondió que era un compuesto de cromo, así que pensó que su descubrimiento era erróneo.

Tres décadas más tarde, en 1830, el químico sueco Nils Gabriel Sefström redescubrió el colorido elemento y lo denominó vanadio en honor a la diosa de la belleza Vanadis de la mitología escandinava. Al año siguiente, su colega alemán Friedrich Wöhler confirmó que se trataba del mismo elemento que ya había encontrado Del Río.

Antonio de Ulloa, los hermanos Juan José y Fausto Delhuyar, y Andrés Manuel del Rio. / Fotos: Andrés Cortés y Aguilar/Correos/Anónimo

¿Alguna mujer ha descubierto un elemento químico?

Más de una. La más conocida es Marie Curie, científica polaca nacionalizada francesa que recibió un premio Nobel en 1903 (de Física) y otro en 1911 (de Química) por el descubrimiento del polonio (Po) y el radio (Ra), pero hay más.

Las físicas austriacas Berta Karlik y Lise Meitner descubrieron, respectivamente y en colaboración con otros investigadores, el astato (At) y un isótopo del protactinio (Pa).

Por su parte, la química y física alemana Ida Noddack identificó el renio (Re) y la química francesa Marguerite Perey descubrió el francio (Fr). Algunas de las actividades del Año Internacional de la Tabla Periódica recordarán las aportaciones y el ejemplo que dieron estas científicas.

 

Marie Curie, Berta Karlik, Lise Meitner, Ida Noddack y Marguerite Pere. / Créditos fotos: Tekniska museet/© Archiv der ÖAW/Smithsonian Institution/Dome_de/© Gobonobo

 

Información elaborada con la colaboración de Pascual Román, catedrático de Química Inorgánica en la Universidad del País Vasco (UPV/EHU); Inés Pellón, profesora de Química en la Escuela de Ingeniería de Bilbao de la UPV/EHU; y Bernardo Herradón, investigador del Instituto de Química Orgánica General del CSIC. Los tres son miembros de la Real Sociedad Española de Química (RSEQ), que participa activamente en Año Internacional de la Tabla Periódica.

Un gran logro de la Humanidad.

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