sábado, 07 de diciembre del 2019 Fecha
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¿Qué es la Vida?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en La vida    ~    Comentarios Comments (0)

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CIENCIA - Materia y Vida
roger kornberg
“La gente se resiste a la idea, pero la vida es solo química.” El químico Roger Kornberg, fotografiado en Valencia tras la entrevista.MÓNICA TORRES

 

Ganador del Nobel e hijo de otro galardonado, Roger Kornberg sugiere que la ciencia hace innecesarias las explicaciones religiosas

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Cualquier célula de cualquier persona. Gracias a un proceso denominado transcripción, las células copian esas instrucciones escritas en su ADN y las redactan en otro idioma, el de las moléculas de ARN que sí son capaces de salir del núcleo celular. Allí afuera, empieza la fiesta. Esas palabras de ARN dirigen la fabricación de las proteínas, las verdaderas protagonistas de la vida, como la hemoglobina de la sangre que nos permite respirar y el colágeno que construye huesos, tendones, dientes y hasta el blanco de los ojos.
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En agosto de 1946, Roger Kornberg todavía era una única célula, formada por la unión de un óvulo de su madre, la bioquímica Sylvy Ruth Levy, y de un espermatozoide de su padre, el también bioquímico Arthur Kornberg. Esa célula ya tenía dentro el código hereditario necesario para formar un Roger con brazos y piernas y mantenerlo vivo desde que nació hace 72 años en San Luis (EE UU) hasta hoy, una soleada tarde en una cafetería de Valencia. El padre, Arthur, ganó el Nobel de Medicina en 1959 por iluminar los mecanismos de formación de ese manual de instrucciones de la célula, el ADN. Casi medio siglo después, el propio Roger también ganó el Nobel, esta vez el de Química, por ir un paso más allá que su progenitor.

Aquella célula de 1946 que acabaría siendo Kornberg tenía dos metros de ADN plegados en su diminuto núcleo, como cas
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“La vida es química: nada más y nada menos”, repite una y otra vez Kornberg, de paso por Valencia para formar parte del jurado de los Premios Rey Jaime I. El investigador, de la Universidad de Stanford, recibió el Nobel de Química en 2006 por desentrañar esta conversión del ADN en ARN, un proceso que, si se tuerce, puede desembocar en un cáncer. Pese a haberse asomado al mundo de las aberraciones humanas, o precisamente por ello, Kornberg es muy optimista: cree que llegaremos a vivir en un mundo sin enfermedades.

Pregunta. Conocer nuestra base química tiene un aspecto filosófico.

Respuesta. Sí, ese es el quid de la cuestión. La vida es química: nada más y nada menos. El funcionamiento del cerebro se comprende tan poco que se tiende a asociarlo a significados mágicos o místicos. Pero químicamente el cerebro es una colección de cables e interruptores. Todos los cerebros humanos son más o menos iguales y las pequeñas diferencias son el resultado de distintos patrones en los interruptores, basados en una combinación de nuestra genética y de nuestras experiencias. Pero, al final, es química, nada más y nada menos, aunque la gente se resiste a la idea. Muchas personas quieren asociar a sus propias experiencias algún significado especial, como la religión. Pero es química.

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P. Usted habla de “máquinas” moleculares diminutas que transforman las instrucciones del ADN en ARN. Esa maquinita puede cometer errores que conduzcan a la muerte. ¿Podemos morir simplemente por azar?

“Sufrimos dos trillones de daños en el ADN cada día y todos deben ser corregidos, porque uno solo podría causar un cáncer”

R. Todo —desde la forma de nuestro cuerpo a los detalles de nuestro funcionamiento— es una consecuencia de la información genética. Pero averiguar cómo es exactamente este proceso sigue siendo un gran desafío. Entendemos el primer nivel. Sabemos que la información en nuestros genes se copia en otra molécula llamada ARN, que entonces dirige la síntesis de proteínas. Y las proteínas hacen todo. La idea esencial es que la información en los genes es la base de todo lo que hay que saber sobre nosotros. Es cierto que puede haber modificaciones por la experiencia, pero todo empieza en la información que hay en nuestros genes. Cada célula del cuerpo contiene las mismas instrucciones genéticas, todo el ADN, pero sin embargo tenemos 200 tipos diferentes de células: nerviosas, del hígado, del músculo, de la sangre, de la piel. La diferencia entre ellas es qué genes se utilizan en cada tejido. Y esta decisión se toma a la hora de copiar la información desde el ADN al ARN. Si se comete un error, si se activa el gen equivocado en un tejido en el que debería estar silenciado, muy a menudo se genera un cáncer. Un cambio en una sola de las miles de letras de un gen puede causar una enfermedad.

P. ¿Es una lotería?

 

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R. Es una lotería en el sentido de que la información en nuestros genes, que heredamos de nuestros padres, debe copiarse con absoluta precisión. Un cambio en una letra entre 1.000 millones de letras puede ser fatal o puede provocar una susceptibilidad a una enfermedad. La química de la vida es extraordinaria en muchos aspectos. Nuestro ADN sufre mutaciones debido a la radiación cósmica, al oxígeno, a la luz del Sol y a sustancias químicas de todo tipo, especialmente de los alimentos. Sufrimos dos trillones de daños cada día. Y todos deben ser corregidos, porque uno solo de ellos podría causar un cáncer u otra enfermedad. Esa es otra característica extraordinaria de nuestra fisiología y de nuestra química: la capacidad de reparar todos estos daños sin error cada día. Es asombroso.

“Todas las enfermedades reflejan una distorsión de la química: encontraremos medios químicos para corregirlas”

P. Una de sus charlas se titula El fin de la enfermedad. ¿Usted se imagina un futuro sin enfermedades?

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Se vislumbra un futuro sin enfermedades pero….

R. Por supuesto, porque la vida es química. Cuando entendemos las bases químicas de las enfermedades, automáticamente podemos concebir estrategias químicas para corregirlas. No hay duda de que esto se puede aplicar a enfermedades hereditarias y al envejecimiento. Obviamente, cuando aprendamos a prevenir el envejecimiento crearemos nuevos problemas para la sociedad. Pero la respuesta a la pregunta es sí. El hecho esencial es que todo en la vida es química y todas las enfermedades reflejan una distorsión de la química. Encontraremos medios químicos para corregirlas. Esto no ocurrirá pronto, y quizá no ocurra a lo largo de nuestra vida, pero algún día ocurrirá.

P. Casi todas sus investigaciones han sido financiadas por los institutos nacionales de la salud de EE UU. ¿Qué opina del papel de las grandes farmacéuticas?

R. Es un error pensar que las farmacéuticas pueden sustituir a la investigación con fondos públicos. Nuestra investigación es básica, en el sentido de que está movida por la curiosidad sobre la naturaleza, sin saber dónde te va a llevar. Un descubrimiento, por definición, no se puede predecir. Nunca descubres algo intencionadamente. Descubres cosas intentando comprender la naturaleza. Y estos descubrimientos son la única base para el avance de la medicina. Lo que distingue a la iniciativa académica de la farmacéutica es que la primera no está orientada a unos objetivos. Esa es la esencia de la investigación académica. Las farmacéuticas, por otro lado, no pueden justificar una inversión en algo que no tiene unos fines obvios. Una empresa no puede invertir dinero para hacer algo que quizá nunca tenga un beneficio. Es imposible.

 

“Las farmacéuticas no pueden invertir dinero para hacer algo que quizá nunca tenga un beneficio”

P. ¿Y los académicos?

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R. Los académicos se arriesgan, intentan hacer cosas que pueden conducir a algo o no. Y te la juegas, porque si no llegas a nada puedes perder tu posición académica. Las farmacéuticas son alérgicas al riesgo por naturaleza. Los negocios evitan los riesgos. Otra diferencia es la escala de tiempo. No sabes cuánto tiempo necesitarás. Muchas investigaciones requieren décadas. Yo nunca he hecho nada en menos de 20 años. Y cada vez más, desafortunadamente, los gestores de las farmacéuticas tienen que informar de sus beneficios cada tres meses. ¿Qué consejero delegado va a decirle a su junta directiva que la empresa ha hecho una gran inversión en investigación que puede no llevar a nada y que requerirá 20 años? Y, al mismo tiempo, sin ese tipo de investigaciones las farmacéuticas no tienen nada. Mi mensaje fundamental es que el Gobierno, en representación de los ciudadanos, tiene que apoyar las investigaciones que impliquen riesgos y puedan requerir mucho tiempo. Básicamente, esa es la única solución para problemas como las infecciones, las enfermedades genéticas y el cáncer.

 

“PUEDES NO SABER NADA SOBRE CERVANTES O SHAKESPEARE Y TENER UNA VIDA MUY PRODUCTIVA”

Pregunta. Usted ha dicho en varias ocasiones que si una persona culta tiene que saber algo, ese algo es la química.

 

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Respuesta. La química es lo más útil, porque nos ayuda a entender el mundo que nos rodea: el cuerpo humano y todo lo relacionado con la salud y el medio ambiente. La química está en la intersección entre la física, que son las leyes de la naturaleza, y la biología, que es su manifestación. Sin saber química no puedes tomar decisiones informadas sobre tu salud, sobre el medio ambiente… Es ridículo.

P. Pero se valora más saber de Cervantes o de Shakespeare que de Dmitri Mendeléyev, el padre de la tabla periódica de los elementos químicos.

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                                                     Sin el agua… ¡La vida no sería posible!

R. Es curioso, porque puedes no saber nada sobre Cervantes o Shakespeare y tener una vida muy productiva. Pero si no sabes nada de química, en mi opinión, no te beneficias de todo lo alcanzado por la civilización. Los tiempos han cambiado y la química es lo primero. Hace 100 años se sabía tan poco sobre cualquier ciencia que no necesitabas saber mucho de física para ser una persona culta y exitosa. ¿Importaba lo que supieras de termodinámica o cosmología? No realmente. Pero en el siglo XX surgieron la química, la biología, la bioquímica, la medicina moderna. Hace poco más de 100 años, las enfermedades se atribuían a desequilibrios de los líquidos del organismo. No había cura para ninguna enfermedad, había tratamientos: sangrados, purgantes agresivos. Si hace 200 años no sabías nada de química, de biología o de medicina, no había grandes diferencias en tu vida. Pero hoy hay muchísima diferencia. Creo que si la gente estuviera mejor formada en química y en biología estaría menos dispuesta a abusar de su propia fisiología con drogas, tabaco…

Plasma, Nebulosas, Gases, elementos, moléculas.

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Materias diversas    ~    Comentarios Comments (0)

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              El plasma en el Universo está presente en muchísimos objetos

El Plasma, ese otro estado de la Materia (el cuarto dicen) que, según sabemos, resulta ser el más abundante del Universo. Todos desde pequeños aprendimos aquellos tres estados de la amteria que cantábamos en el patio del centro educativo durante el recreo, donde todos a una gritábamos como papagayos: “Sólido, líquido y gaseoso”. Nada nos decían del Plasma, ese estado que, en realidad, cubre el 99% del estado de la materia en nuestro Universo (bueno, hablamos de la materia conocida, esa que llamamos bariónica y está formada por átomos de Quarks y Leptones).

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Según la energía de us partículas, los plasmas (como digo) constituyen el cuarto estado de agregación de la materia, tras los sólidos, líquidos y gases. Para cambiar de uno al otro, es necesario que se le aporte energía que aumente la temperatura. Si aumentamos de manera considerable la temperatura de un gas, sus átomos o moléculas adquieren energía suficiente para ionizarse al chocar entre sí. de modo que a ~ 20.000 K muchos gases presentan una ionización elevada. Sin embargo, átomos y moléculas pueden ionizarse también por impacto electrónico, obsorción de fotones, reacciones químicas o nucleares y otros procesos.

Frente de ionización en la Nebulosa del Pelícano

Aquí podemos contemplar una enorme región ionizada en la Nebulosa del Pelícano. Estrellas nuevas emiten potente radiación ultravioleta que ataca el espesor de la Nebulosa molecular y hace que, el gas se ionice fuertemente creando una luminosidad que “viste” de azul claro todo el contorno que circunda el radio de acción de las estrellas.

Un plasma es un gas muy ionizado, con igual número de cargas negativas y negativas.Las cargas otorgan al Plasma un comportamiento colectivo, por las fuerzas de largo alcance existente entre ellas. En un gas, cada partícula, independientemente de las demás, sigue una trayectoria rectilínea, hasta chocar con otra o con las grandes paredes que la confinan. En un plasma, las cargas se desvían atraídas o repelidas por otras cargas o campos electromagnéticos externos, ejecutando trayectorias curvilíneas entre choque y choque. Los gases son buenos aislantes eléctricos, y los plasmas, buenos conductores.

http://labquimica.files.wordpress.com/2008/05/plasma-mde2-a.jpg

En la Tierra, los plasmas no suelen existir en la naturaleza, salvo en los relámpagos, que son trayectorias estrechas a lo largo de las cuales las moléculas de aire están ionizadas aproximadamente en un 20%, y en algunas zonas de las llamas. Los electrones libres de un metal también pueden ser considerados como un plasma. La mayor parte del Universo está formado por materia en estado de plasma. La ionización está causada por las elevadas temperaturas, como ocurre en el Sol y las demás estrellas, o por la radiación, como sucede en los gases interestelares o en las capas superiores de la atmósfera, donde produce el fenómeno denominado aurora.

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Así que, aunque escasos en la Tierra, el Plasma constituye la materia conocida más abundante del Universo, más del 99%. Abarcan desde altísimos valores de presión y temperatura, como en los núcleos estelares, hasta otros asombrosamente bajos en ciertas regiones del espacio. Uno de sus mayores atractivos es que emiten luz visible, con espectros bien definidos, particulares en cada especie. Algunos objetos radiantes, como un filamento incandescente, con espectro continuo similar al cuerpo negro, o ciertas reacciones químicas productoras de especies excitadas, no son plasmas, sin embargo, lo son la mayoría de los cuerpos luminosos.

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                                                 Bombilla de incandescencia

Los Plasmas se clasifican según la energía media (o temperatura) de sus partículas pesadas (iones y especies neutras). Un primer tipo son los Plasmas calientes, prácticamente ionizados en su totalidad, y con sus electrones en equilibrio térmico con las partículas más pesadas. Su caso extremo son los Plasmas de Fusión, que alcanzan hasta 108 K, lo que permite a los núcleos chocar entre sí, superando las enormes fuerzas repulsivas internucleares, y lñograr su fusión. Puede producirse a presiones desde 1017 Pa, como en los núcleos estelares, hasta un Pa, como en los reactores experimentales de fusión.

Foto: Plasma Science and Fusion Center

Los reactores de fusión nuclear prácticos están ahora un poco más cerca de la realidad gracias a nuevos experimentos con el reactor experimental Alcator C-Mod del MIT. Este reactor es, de entre todos los de fusión nuclear ubicados en universidades, el de mayor rendimiento en el mundo.

Los nuevos experimentos han revelado un conjunto de parámetros de funcionamiento del reactor, lo que se denomina “modo” de operación, que podría proporcionar una solución a un viejo problema de funcionamiento: cómo mantener el calor firmemente confinado en el gas caliente cargado (llamado plasma) dentro del reactor, y a la vez permitir que las partículas contaminantes, las cuales pueden interferir en la reacción de fusión, escapen y puedan ser retiradas de la cámara.

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Otros Plasmas son los llamados térmicos, con electrones y especies pesadas en equilibrio, pero a menor temperatura ~ 103 - 104 K, y grados de ionización intermedios, son por ejemplo los rayos de las tormentas o las descargas en arcos usadas en iluminación o para soldadura, que ocurren entre 105 y ~ 10Pa. Otro tipo de Plasma muy diferente es el de los Plasmas fríos, que suelen darse a bajas presiones ( < 102 Pa), y presentan grados de ionización mucho menores ~ 10-4 - 10-6. En ellos, los electrones pueden alcanzar temperaturas ~ 105 K, mientras iones y neutros se hallan a temperatura ambiente. Algunos ejemplos son las lámparas de bajo consumo y los Plasmas generados en multitud de reactores industriales para producción de películas delgadas y tratamientos superficiales.

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El Observatorio Espacial Herschel de la ESA ha puesto de manifiesto las moléculas orgánicas que son la llave para la vida en la Nebulosa de Orión, una de las regiones más espectaculares de formación estelar en nuestra Vía Láctea. Este detallado espectro, obtenido con el Instrumento Heterodino para el Infrarrojo Lejano (Heterodyne Instrument for the Far Infrared, HIFI) es una primera ilustración del enorme potencial de Herschel-HIFI para desvelar los mecanismos de formación de moléculas orgánicas en el espacio. Y, para que todo eso sea posible, los Plasmas tienen que andar muy cerca.

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En los Plasmas calientes de precursores moleculares, cuanto mayor es la ionización del gas, más elevado es el grado de disociación molecular, hasta poder constar solo de electrones y especies atómicas neutras o cargadas; en cambio, los Plasmas fríos procedentes de especies moleculares contienen gran proporción de moléculas y una pequeña parte de iones y radicales, que son justamente quienes proporcionan al Plasma su característica más importante: su altísima reactividad química, pese a la baja temperatura.

Rho Ophiuchi

En la Naturaleza existen Plasmas fríos moleculares, por ejemplo, en ciertas regiones de las nubes interestelares y en las ionosfera de la Tierra y otros planetas o satélites. Pero también son producidos actualmente por el ser humano en gran variedad para investigación y multitud de aplicaciones.

En un número de la Revista Española de Física dedicado al vacío, el tema resulta muy apropiado pues no pudieron generarse Plasmas estables en descargas eléctricas hasta no disponer de la tecnología necesaria para mantener presiones suficientemente bajas; y en el Universo, aparecen Plasmas fríos hasta presiones de 10 ⁻ ¹⁰ Pascales, inalcanzable por el hombre.

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Lo que ocurre en las Nubes moleculares es tan fantástico que, llegan a conseguir los elementos necesarios para la vida prebiótica que, tras los parámetros adecuados dan lugar al surgir de la vida.

El papel de las moléculas en Astronomía se ha convertido en un área importante desde el descubrimiento de las primeras especies poliatómicas en el medio interestelar. Durante más de 30 años, han sido descubiertas más de 150 especies moleculares en el medio interestelar y gracias al análisis espectral de la radiación. Muchas resultan muy exóticas para estándares terrestres (iones, radicales) pero buena parte de estas pueden reproducirse en Plasma de Laboratorio. Aparte del interés intrínseco y riqueza de procesos químicos que implican, estas especies influyen en la aparición de nuevas estrellas por su capacidad de absorber y radiar la energía resultante del colapso gravitatorio, y de facilitar la neutralización global de cargas, mucho más eficientemente que los átomos.

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Su formación en el espacio comienza con la eyección de materia al medio interestelar por estrellas en sus últimas fases de evolución y la transformación de éstas por radiación ultravioleta, rayos cósmicos y colisiones; acabando con su incorporación a nuevas estrellas y Sistemas planetarios, en un proceso cíclico de miles de millones de años.

En las explosiones supernovas se producen importantes transformaciones en la materia que, de simple se transforma en compleja y dan lugar a todas esas nuevas especies de moléculas que nutren los nuevos mundos.

El H₂ y otras moléculas diatómicas homonucleares carecen de espectro rotacional. Detectando las débiles emisiones cuadrupolares del H₂ en infrarrojo, se ha estimado una proporción de H₂ frente a H abrumadoramente alto ( ~ 104) en Nubes Interestelares con densidades típicas de ~ 10partículas /cm3; pero dada la insuficiente asociación radiativa del H para formar H2, ya mencionada, el H2 debe producirse en las superficies de granos de polvo interestelar de Carbono y Silicio, con diámetros ~ 1 nm— μm, relativamente abundantes en estas nubes.

Experimentos muy recientes de desorción programada sobre silicatos ultrafríos, demuestran que tal recombinación ocurren realmente vía el mecanismo de Langmuir-Hinshelwood, si bien los modelos que expliquen las concentraciones de H2 aún deben ser mejorados.

Por otro lado, ciertas regiones de las nubes en etapas libres de condensación estelar presentan grados de ionización ~ 10-8 - 10-7 a temperaturas de ~ 10 K. La ionización inicial corresponde principalmente al H2 para formar H2 +, que reacciona eficientemente con H2, dando H3 + + H (k = 2• 10-9 cm3 • s-1.

El H3, de estructura triangular, no reacciona con H2 y resulta por ello muy “estable” y abundante en esas regiones de Nebulosas intelestelares, donde ha sido detectado mediante sus absorciones infrarrojas caracterizadas por primera vez en 1980 en descargas de H2 en Laboratorio.

Orión en gas, polvo y estrellas

La constelación de Orión contiene mucho más de lo que se puede ver, ahí están presentes los elementos que como el H2 que venimos mencionando, tras procesos complejos y naturales llegan a conseguir otras formaciones y dan lugar a la parición de moléculas significativas como el H2O o HCN y una gran variedad de Hidrocarburos, que podrían contribuir a explicar en un futuro próximo, hasta el origen de la vida.

La detección por espectroscopia infrarroja de COH+ y N2H+, formados en reacciones con H3 + a partir de CO y N2, permite estimar la proporción de N2/CO existente en esas regiones, ya que el N2 no emite infrarrojos. Descargas de H2 a baja presión con trazas de las otras especies en Laboratorio conducen casi instantáneamente a la aparición de tales iones y moléculas, y su caracterización puede contribuir a la comprensión de este tipo de procesos.

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Así amigos míos, hemos llegado a conocer (al menos en parte), algunos de los procesos asombrosos que se producen continuamente en el Espacio Interestelar, en esa Nebulosas que, captadas por el Hubble u otros telescopios, miramos asombrados maravillandonos de sus colores que, en realidad, llevan mensajes que nos están diciendo el por qué se producen y que elementos son los causantes de que brillen deslumbrantes cuando la radiación estelar choca de lleno en esas nubes en la que nacen las estrellas y los nuevos mundos…y, si me apurais un poco, también la vida.

emilio silvera

Curvatura del Espacio Tiempo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Física    ~    Comentarios Comments (30)

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“La curvatura del espacio-tiempo es una de las principales consecuencias de la teoría de la relatividad general de acuerdo con la cual la gravedad es efecto o consecuencia de la geometría curva del espacio-tiempo.”

    Hay que entender que el espacio-tiempo es la única descripción en cuatro dimensiones del Universo en la que la posición de un objeto se especifica por tres coordenadas en el espacio y una en el tiempo.

          De acuerdo con la relatividad especial, no existe un tiempo absoluto que pueda ser medido con independencia del observador, de manera que eventos simultáneos para un observador ocurren en instantes diferentes vistos desde otro lugar.Curvatura del Espacio.

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          El tiempo puede ser medido, por tanto, de manera relativa, como los son las posiciones en el espacio (Euclides) tridimensional, y esto puede conseguirse mediante el concepto de espacio-tiempo. La trayectoria de un objeto en el espacio-tiempo se denomina por el nombre de línea de Universo. La relatividad general, nos explica lo que es un espacio-tiempo curvo con las posiciones y movimientos de las partículas de materia.

          La curvatura del espacio tiempo es la propiedad del espacio-tiempo en la que las leyes familiares de la geometría no son aplicables en regiones donde los campos gravitatorios son intensos.

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En una singularidad , la densidad de materia es tanta que la fuerza de gravedad que allí se emite, paraliza el Tiempo y curva el espacio sobre sí mismo

          La relatividad general de Einstein, nos explica y demuestra que el espacio-tiempo está íntimamente relacionado con la distribución de materia en el Universo y, nos dice que, el espacio se curva en presencia de masas considerables como planetas, estrellas o Galaxias (entre otros).

          En un espacio de sólo dos dimensiones, como una lámina de goma plana, la geometría de Euclides se aplica de manera que la suma de los ángulos internos de un triángulo en la lámina es de 180º. Si colocamos un objeto masivo sobre la lámina de goma, la lámina se distorsionará y los caminos de los objetos que se muevan sobre ella se curvaran. Esto es en esencia, lo que ocurre en relatividad general.

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  Si pudiéramos viajar a la velocidad de la luz se producirían fenómenos extraños en relación a los que no viajaran a esa velocidad.

          Los efectos de c (la velocidad de la luz en el espacio vacío). Recordad la paradoja de los gemelos: el primero hace un viaje a la velocidad de la luz hasta Alfa de Centauri y regresa, cuando baja de la nave espacial, tiene 8,6 años más que cuando partió de la Tierra. Sin embargo, el segundo gemelo que esperó en el planeta Tierra, el regreso de su hermano, era ya un viejo jubilado. El tiempo transcurrido había pasado más lento para el gemelo viajero. La velocidad relantiza el transcurrir del tiempo.

          Otra curiosidad de la relatividad especial es la que expresó Einstein mediante su famosa fórmula de E= mc2 que, nos viene a decir que masa y energía son dos aspectos de una misma cosa. Podríamos considerar que la masa (materia), es energía congelada. La bomba atómica demuestra la certeza de esta ecuación.

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“Esquema sobre la contracción de Lorentz. (X′,cT′) representan las coordenadas de un observador en reposo a una barra, mientras que (X,cT) son las coordenadas de otro observador en movimiento con respecto a dicha barra. Por la naturaleza pseudoeuclídea del espacio-tiempo aun cuando el primer observador mide una longitud l, el segundo mide una longitud menor l/γ < l.”

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Diagrama de Minkowski del experimento mental de Einstein sobre la contracción de la longitud (1911). Dos barras con longitud en reposo A ′ B ′ = A ″ B ″ = L …

          Hay otras implicaciones dentro de esta maravillosa teoría de la relatividad especial, ahí está presente también la contracción de Lorentz. Un objeto que se mueve a velocidad de cercana a c, se achata o contrae en el sentido de la marcha, y, además, a medida que se acerca a la velocidad de la luz (299.752,458 Km/s), su masa va aumentando y su velocidad disminuyendo.

          Así se ha demostrado con muones en los aceleradores de partículas que, lanzados a verlocidades relativista, han alcanzado una masa en 10 veces superior a la suya.

          Esto quiere decir que la fuerza de inercia que se le está transmitiendo a la nave (por ejemplo), cuando se acerca a la velocidad de la luz, se convierte en masa.

          Así queda demostrado que, masa y energía son dos aspectos de la misma cosa E=mc2.

          Seguiremos con otras cuestiones de interés.

    Hay que entender que el espacio-tiempo es la única descripción en cuatro dimensiones del Universo en la que la posición de un objeto se especifica por tres coordenadas en el espacio y una en el tiempo.

       Un nuevo modelo físico propio                          Einstein y sus paradojas sobre tiempo y espacio -

          De acuerdo con la relatividad especial, no existe un tiempo absoluto que pueda ser medido con independencia del observador, de manera que eventos simultáneos para un observador ocurren en instantes diferentes vistos desde otro lugar.

          El tiempo puede ser medido, por tanto, de manera relativa, como los son las posiciones en el espacio (Euclides) tridimensional, y esto puede conseguirse mediante el concepto de espacio-tiempo. La trayectoria de un objeto en el espacio-tiempo se denomina por el nombre de línea de Universo. La relatividad general, nos explica lo que es un espacio-tiempo curvo con las posiciones y movimientos de las partículas de materia.

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En presencia de grandes masas (estrellas,mundos, galaxias…) El Espaciotiempo se transforma, la geometría del Universo la determina la fuerza de Gravedad.

          La curvatura del espacio tiempo es la propiedad del espacio-tiempo en la que las leyes familiares de la geometría no son aplicables en regiones donde los campos gravitatorios son intensos.

          La relatividad general de Einstein, nos explica y demuestra que el espacio-tiempo está íntimamente relacionado con la distribución de materia en el Universo y, nos dice que, el espacio se curva en presencia de masas considerables como planetas, estrellas o Galaxias (entre otros).

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          En un espacio de sólo dos dimensiones, como una lámina de goma plana, la geometría de Euclides se aplica de manera que la suma de los ángulos internos de un triángulo en la lámina es de 180º. Si colocamos un objeto masivo sobre la lámina de goma, la lámina se distorsionará y los caminos de los objetos que se muevan sobre ella se curvaran. Esto es en esencia, lo que ocurre en relatividad general.

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          Otra curiosidad de la relatividad especial es la que expresó Einstein mediante su famosa fórmula de E= mc2 que, nos viene a decir que masa y energía son dos aspectos de una misma cosa. Podríamos considerar que la masa (materia), es energía congelada. La bomba atómica demuestra la certeza de esta ecuación.

        TevatronElectrones

En el LHC haces de muones lanzados a velocidades relativistas, aumentaron su masa 10 veces

          Así se ha demostrado con muones en los aceleradores de partículas que, lanzados a velocidades relativista, han alcanzado una masa en 10 veces superior a la suya.

          Esto quiere decir que la fuerza de inercia que se le está transmitiendo a la nave (por ejemplo), cuando se acerca a la velocidad de la luz, se convierte en masa.

          Así queda demostrado que, masa y energía son dos aspectos de la misma cosa E=mc2.

          Seguiremos con otras cuestiones de interés.

emilio silvera