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Estructuras fundamentales de la Naturaleza

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

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Resultado de imagen de el tamaño, la energía de unión y la edad de las estructuras fundamentales de la Naturaleza.

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Hemos llegado a poder discernir la relación directa que vincula el tamaño, la energía de unión y la edad de las estructuras fundamentales de la Naturaleza.

 

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Una molécula es mayor y más fácil de desmembrar que un átomo; lo mismo podemos decir de un átomo respecto al núcleo atómico, y de un núcleo con respecto a los quarks que contiene.

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La cosmología  sugiere que esta relación resulta del curso de la historia cósmica, que los quarks se unieron primero, en la energía extrema del Big Bang original, y que a medida que el Universo se expandió, los protones y neutrones compuestos de quarks se unieron para formar núcleos de átomos, los cuales, cargados positivamente, atrajeron a los electrones cargados con electricidad negativa estableciéndose así como átomos completos, que al unirse formaron moléculas.

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Si es así, cuanto más íntimamente examinemos la Naturaleza, tanto más lejos hacia atrás vamos en el tiempo.   Alguna vez he puesto el ejemplo de mirar algo que nos es familiar, el dorso de la mano, por ejemplo, e imaginemos que podemos observarlo con cualquier aumento deseado.

Con un aumento relativamente pequeño, podemos ver las células de la piel, cada una con un aspecto tan grande y  complejo como una ciudad, y con sus límites delineados por la pared celular.  Si elevamos el aumento, veremos dentro de la célula una maraña de ribosomas serpenteando y mitocondrias ondulantes, lisosomas esféricos y centríolos, cuyos alrededores están llenos de complejos órganos dedicados a las funciones respiratorias, sanitarias y de producción de energía que mantienen a la célula.

Ya ahí tenemos pruebas de historia.  Aunque esta célula particular solo tiene unos pocos años de antigüedad, su arquitectura se remonta a más de mil millones de años, a la época en que aparecieron en la Tierra las células eucariota o eucarióticas como la que hemos examinado.

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Para determinar dónde obtuvo la célula el esquema que le indicó como formarse, pasemos al núcleo y contemplemos los delgados contornos de las macromoléculas de ADN segregadas dentro de sus genes.  Cada una contiene una rica información genética acumulada en el curso de unos cuatro mil millones de años de evolución.

Almacenado en un alfabeto de nucleótidos de  cuatro “letras”- hecho de moléculas de azúcar y fosfatos, y llenos de signos de puntuación, reiteraciones para precaver contra el error, y cosas superfluas acumuladas en los callejones sin salida de la historia evolutiva-, su mensaje dice exactamente cómo hacer un ser humano, desde la piel y los huesos hasta las células cerebrales.

Resultado de imagen de la molécula de ADN está compuesta de muchos átomos, con sus capas electrónicas externas entrelazadas

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Si elevamos más el aumento veremos que la molécula de ADN está compuesta de muchos átomos, con sus capas electrónicas externas entrelazadas y festoneadas en una milagrosa variedad de formas, desde relojes de arena hasta espirales ascendentes como largos muelles y elipses grandes como escudos y fibras delgadas como puros.  Algunos de esos electrones son recién llegados, recientemente arrancados átomos vecinos; otros se incorporaron junto a sus núcleos atómicos hace más de cinco mil millones de años, en la nebulosa de la cual se formó la Tierra.

Si elevamos el aumento cien mil veces, el núcleo de un átomo de carbono se hinchará hasta llenar el campo de visión.   Tales núcleos átomos se formaron dentro de una estrella que estalló mucho antes de que naciera el Sol.  Si podemos aumentar aún más, veremos los tríos de quarks que constituyen protones y neutrones.

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Los quarks han estado unidos desde que el Universo sólo tenía unos pocos segundos de edad.

Al llegar a escalas cada vez menores, también hemos entrado en ámbitos de energías de unión cada vez mayores.  Un átomo puede ser desposeído de su electrón aplicando sólo unos miles de electrón-voltios de energía.  Sin embargo, para dispersar los nucleones que forman el núcleo atómico se requieren varios millones de electrón-voltios, y para liberar los quarks que constituyen cada nucleón se necesitaría cientos de veces más energía aún.

Resultado de imagen de Los Quarks han estado unidos desde que el universo sólo tenía unos segundos de edadResultado de imagen de aArrancar un electrón de un átomo

Introduciendo el eje de la historia, esta relación da testimonio del pasado de las partículas: las estructuras más pequeñas, más fundamentales están ligadas por niveles de energía mayores porque las estructuras mismas fueron forjadas en el calor del big bang.

Esto implica que los aceleradores de partículas, como los telescopios, funcionen como máquinas del tiempo.  Un telescopio penetra en el pasado en virtud del tiempo que tarda la luz en desplazarse entre las estrellas; un acelerador recrea, aunque sea fugazmente, las condiciones que prevalecían en el Universo primitivo.

Resultado de imagen de Detectan los quarks dentro del los hadronesResultado de imagen de Detectan los quarks dentro del los hadrones

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Hemos llegafo lejos y… ¡Nos queda mucho camino por andar!

Hemos llegado a dominar técnicas asombrosas que nos facilitan ver aquello que, prohibido para nuestro físico, sólo lo podemos alcanzar mediante sofisticados aparatos que bien nos introduce en el universo microscópico de los átomos, o, por el contrario nos llevan al Universo profundo y nos enseña galaxias situadas a cientos y miles de millones de años-luz de la Tierra.

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Cuando vemos esos objetos cosmológicos lejanos, cuando estudiamos una galaxia situada a 100.000 mil años-luz de nosotros, sabemos que nuestros telescopios la pueden captar gracias a que, la luz de esa galaxia, viajando a 300.000 Km/s llegó a nosotros después de ese tiempo, y, muchas veces, no es extraño que el objeto que estamos viendo ya no exista o si existe, que su conformación sea diferente habiéndose transformado en diferentes transiciones de fase que la evolución en el tiempo ha producido.

En el ámbito de lo muy pequeño, vemos lo que está ahí en ese momento pero, como se explica más arriba, en realidad, también nos lleva al pasado, a los inicios de cómo todo aquello se formó y con qué componentes.

Estas y otras muchas maravillas son las que nos permitirán, en un futuro relativamente cercano, que podamos hacer realidad muchos sueños largamente dormidos en nuestras mentes.

emilio silvera

 

  1. 1
    Ramon Marquès
    el 6 de diciembre del 2009 a las 21:08

    Hola amigo Emilio:
    Referente al ADN, del que hablas, me complace hacer una reflexión. Se suele suponer que el ADN lo explica todo respecto a los seres vivos, y yo creo que esto está lejos de la realidad. ¿Cómo se llega al ADN o a las diferentes formas de vida?, ¿sólo con las mutaciones genéticas y la supervivencia del más fuerte?. Creo que se precisa además de unos modelos de vida preestablecidos, una especie de “ADN del ADN”, que estaría en otro plano dimensional, al que yo llama campo puro o primordial, que facilita los diferentes modelos evolutivos, y no sólo esto sino la información y orden al mundo material,  que tampoco se hacen porque sí, y esto entre otras cosas que también tienen un más allá de la materia.
    Amigo Emilio, unabrazo. Ramon Marquès

    Responder
  2. 2
    Javier
    el 29 de junio del 2010 a las 19:16

    Estimado Ramón:
    Fíjese que con esa solución de raices platónicas no resuelve ni da respuesta a nada sino que aplaza el problema, pues tendrá luego que explicarse ese otro plano dimensional en que la idea originaria tiene lugar. El error está desde mi punto de vista en cierta tendencia que tenemos de humanizar al universo.

    Responder
  3. 3
    Ramon Marquès
    el 29 de junio del 2010 a las 20:15

    Hola Javier:
    Aciertas plenamente en lo de las raíces platónicas, de las que me siento muy orgulloso y no sabría renunciar a ellas, aunque también  pudiera ser que Platón y yo hubiéramos llegado a la misma concepción de forma independiente porque la realida es así. Aciertas igualmente en que lo que hago es agrandar el problema y aplazar  la solución. Pero es que entiendo que el problema es inmenso y nos rebasa, lo que no quiero es quedarme en ideas reduccionistas que ni tan siquiera dan solucioes a nuestro humano vivir cuando la cuestión se enfoca de forma pluridisciplinar.
    Saludos afectuosos y gracias por tu comentario. Ramon Marquès

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