sábado, 30 de mayo del 2020 Fecha
Ir a la página principal Ir al blog

IMPRESIÓN NO PERMITIDA - TEXTO SUJETO A DERECHOS DE AUTOR




Entropía,Gravedad, Materia… ¡Vida!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en la Entropía siempre presente    ~    Comentarios Comments (7)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

 

Resultado de imagen de Entropía

 

Con alguna frecuencia hemos hablado aquí de ENTROPÍA. Es un proceso mediante el cual un sistema cerrado tiende a consumirse, desorganizarse y morir. Se basa en la segunda ley de la termodinámica que plantea que la pérdida de energía en los sistemas aislados los lleva a la degradación, degeneración, desintegración y desaparición.

En todo lo que ocurre hay una fuerza presente que conforma la dinámica de las cosas y del universo mismo.

Resultado de imagen de La entropía y nosotros

               Nada permanece, todo cambia

En nuestro Universo, todo se transforma, nada permanece siempre igual. El paso del Tiempo está acompañado por la Entropía y el deterioro de los “Sistemas” es visible a simple vista. En cierta ocasión, Darwin censuró a aquellos que especulaban con el origen de la Vida replicando que uno también podría especular sobre el origen de la Materia. Hoy, los físicos y los cosmólogos creen que saben cómo se originó la materia, y la comparación de este proceso con la biogénesis resulta extraordinariamente reveledora. El Universo observable contiene 1050 toneladas de materia, y el problema de la procedencia de dicha materia atormentó a la cosmología durante muchos años.

Físicos revelan por qué la materia domina el Universo – CODIGO OCULTO

Muchos han sido los equipos científicos que han tratado de encontrar el origen de la materia en sus distintas formas y, finalmente se llegó a la conclusión de que Quarks y Leptones conforman toda la materia del Universo, tanto la “inerte” como la viva.

Pin en 12 Una Mirada al Espacio

Aquellos primeros críticos de la teoría del Big Bang (como Fred Hpyle y otros), pusieron objeciones razonables a la hipótesis de que toda esta materia surgió simplemente, y sin una razón aparente, en el comienzo del Tiempo. La idea de que el Universo se originó con la materia necesaria que estaba presente desde el primer momento, era para muchos una idea completamente a-científica, como sabemos, todo tiene una razón de ser y nada se produce “porque sí”.

Materiaoscura

Es increíble con la facilidad que podemos hablar de aquello que no sabemos. Lo de arriba pretende ser (según dicen): “Este mapa tridimensional ofrece una primera mirada a la distribución a gran escala de la llamada “Materia Oscura”, una forma invisible de materia que conformaría la mayoría de la masa del Universo”. Y, me pregunto yo, si es invisible, si no sabemos de qué está formada, si no emite radiación… ¿cómo podemos representarla en forma alguna?

China prepara un «superacelerador» de partículas para ir más allá ...News El acelerador de partículas japonés SuperKEKB se pone en marcha

China y Japón preparan grandes aceleradores de partículas para ahondar mucho más en el origen de la materia, tratan de saber si realmente existe la “materia oscura”  y, de alguna manera, tratarán de recrear la creación, aunque, para hacer tal cosa no creo que disponga de la energía necesaria.

Alnilam - Wikipedia, la enciclopedia libre

Aunque hemos creado un Modelo para tratar de explicar el Origen del Universo, lo cierto es que, dicho origen es el misterio más grande por descubrir. El Big Bang es sólo un modelo que se ajusta a las observaciones pero… Lo que explica no acaba de ser convincente.

Pero sigamos con el problema de la materia que estábamos comentando. En ese enigma, nos queda mucho camino por andar. Los físicos descubrieron hace tiempo que las partículas de materia pueden crearse si se concentra la energía suficiente, un proceso que puede demostrarse realmente en el laboratorio utilizando grandes aceleradores. Pero, por desgracia, esto no resuelve -totalmente- el enigma cosmológico, porque plantea la cuestión de la procedencia inicial de la energía necesaria para formar el material cosmológico que pudieron formar las estrellas y los mundos. La hipótesis de que la energía del universo era simplemente “dada” -¿estaba allí de entrada?-, nos lleva a un escenario con cierto tufillo a “milagro” en la teoría del Big Bang.

Darkmatter

Así que, como podéis ver, desde siempre se ha recurrido a “asegurar” cuestiones desconocidas haciendo afirmaciones sin sentido, sin poder dar una explicación fehaciente y consistente que nos lleve a la convicción de lo que estamos diciendo. Por ejemplo, debajo de la imagen de arriba, ponen la leyenda siguiente: (1)“Una imagen compuesta del cluster galactico CL0024+17 tomada por el telescopio espacial Hubble muestra la creacion de un efecto de lente gravitacional producto de la interación gravitatoria de la materia oscura.”

Dónde encontrar materia oscura | Ciencia | elmundo.es

Materia oscura… ¿Donde? Si no la podemos ver, no emite radiación, no sabemos de qué partículas podría estar conformada… Es decir, no tenemos ni idea de qué esa “materia oscura”, realmente esté ahi. Alguien hace ya tiempo tuvo la ocurrencia de postularla para justificar el por qué las Galaxias se alejan de nosotros como lo hacen, y, como nadie sabía explicar ese hecho, todos se agarraron a la materia oscura como el que se ahoga a un clavo ardiendo. En realidad, la “materia oscura” es la alfombra bajo la cual barremos nuestra ignorancia.

2f 01 campo gravitatorio

(1) Uno no sabe si reír o llorar cuando escucha, como “reputados científicos” se atreven a decir cosas así. Claro que, en los años ochenta se resolvió -en parte- el enigma de la fuente de la energía cósmica. Se descubrió que la “energía total del universo” podría ser realmente cero, y que por lo tanto se trataba realmente de un caso de nada por nada. La razón de que el universo pueda tener energía cero y pese a todo contenga 1050 toneladas de materia es que su campo gravitatorio tiene energía negativa. Las cuentas muestran que las dos contribuciones pueden cancelarse exactamente para dar cero. En realidad, esas cuentas están presentes en todo lo que podemos ver. Por ejemplo, fijaos en el átomo, por una parte está la carga positiva (los protones) y por la otra la negativa (los electrones) y, ambas se “anulan” u “compensan” para hallar la estabilidad. En el Universo todo es el resultado de dos fuerzas antagónicas que se anulan para que todo sea posible. Ahí tenemos la estabilidad de las estrellas que, por una parte quieren expandirse por la energía de la fusión nuclear y, por la otra, quieren implosionar, contraerse, por la fuerza de la gravedad. Ambas fuerzas se anulan recíprocamente y la estrella puede brillar durante miles de millones de años.

              Alnitak, Alnilam y Mintaka, las tres estrellas azuladas del Cinturon de Orión

La ciencia encontró un mecanismo convincente para explicar cómo fue canalizada la energía positiva de la materia, y una cantidad igual de energía negativa fue el campo gravitatorio. Así, en efecto, ¡toda la materia cósmica fue creada realmente gratis! Una vez que los cosmólogos advirtieron esto, se hizo plausible la hipótesis de que en el comienzo del universo el esapcio estaba vacío; toda la materia apareció después (aunque con gran rapidez), como resultado de un proceso físico natural. La nueva teoría se consideraba superior y más científica porque eliminaba la necesidad de postular “el tufillo” sobrenatural que llevaba la materia en el comienzo del tiempo.

 Resultado de imagen de La Biogenésis

Pero giremos la cabeza para poder mirar al problema de la Biogénesis para encontrarnos con una singular inversión de los sentimientos. Ahora no tenemos que explicar el origen de la materia, sino el origen de la información. Mientras que es buena ciencia buscar un proceso físico para generar materia, se considera acientífico en extremo considerar un proceso que genere información. La información no es algo que se supone que viene gratis (como la materia cósmica), sino algo por lo que uno tiene que trabajar (si queremos saber, hay que estudiar, observar, investigar y experimentar). En realidad, esto simplemente la segunda ley de la termodinámica revisada, porque la aparición espontánea de infomación en el universo sería equivalente a una reducción de la entropía del universo: una violación de la segunda ley, “un milagro”. Ahora bien, el hecho de que el universo contiene información es innegable (porque no está en equilibrio termodinámico). Si la información no puede crearse, debe haber estado allí en el comienzo, como parte del impulso inicial. La conclusión a la que nos vemos guiados es que el universo venía lleno de información, o entropía negativa, desde su nacimiento mismo.

¿Qué nos dicen las observaciones astronómicas sobre el contenido de información del universo primitivo? Aquí descubrimos algo muy curioso. Uno de los elementos de prueba más decisivos a favor de la teoría del big bang es la existencia de un fondo universal de radiación térmica, que parece ser una especie de brillo residual del fogoso nacimiento del universo.

Episodio 1 (I) | La ciencia escondida tras la imagen del fondo de ...RADIACIÓN CÓSMICA DE FONDO

                Se localiza la radiación del fondo de microondas que se supone provocó el Big Bang

Esta radiación ha viajado a través del espacio y del tiempo sin sufrir prácticamente ninguna perturbación desde el tiempo inmediatamente posterior al “supuesto” big bang, y, nos proporciona así, una instantánea imagen de cómo era el universo en su comienzo. Las medidas hechas desde los satélites han determinado que el espectro de la radiación térmica cósmica coresponde exactamente a un estado de equilibrio termodinámico.. Pero el equilibrio termodinámico es un estado de máxima entropía que, a través de métodos y modelos existentes, implica mínima información.

La Entropía y el fin del Universo - VIX

Si finalmente el Universo llega a la “muerte Térmica” (-273º C), dejaran de crearse estrellas y mundos, y, ni los átomos se moverán, todo estará frío y muerto.

Así que, nos vemos enfrentadoa a una contradicción muy molesta. La segunda ley prohibe que el contenido de información del universo aumente a medida que este evoluciona, pero, por lo que podemos decir del universo primitivo, éste contenía muy poca información. De modo que ¿de donde ha venido la información presente hoy en el universo? Otra manera de exponer el problema sería en términos de entropía. Si el universo empezó próximo al equilibrio térmodinámico, o máxima entropía, ¿cómo ha alcanzado su estado actual de desequilibrio, dado que la segunda ley prohíbe que la entroìa total disminuya?

 Resultado de imagen de La entropía del universo siempre aumenta

La respuesta a esta paradoja cósmica es ahora bien conocida (al menos eso creemos): procede de un cuidadoso estudio de la gravitación. Para ver que diferencia supone la gravitación para la termodinámica, uno de los índices que podemos escoger como guía es ver cómo se comporta la gravedad en las nubes interestelares que contienen las masas de miles de millones de soles. El gas, como consecuencia de la gravedad, comienza a contraerse al ser perturbado (digamos que por vientos estelares) y, la gravitación se hace muy importante en ese medio. Así que, el gas se contrae y en algunos lugares se acumulan grumos de material más denso. En los centros de esos grumos la contracción producida por la gravedad, calentará el gas, aparecerán gradientes de temperatura y fluirá calor y, en la nube interestelar, se formarán estrellas nuevas y cúmulos de ellas.

El flujo de radiación térmica procedente de esas estrellas (como el Sol, pongamos por caso), es la fuente de energía libre, o entropía negativa, que como sabemos, impulsa toda la vida en el planeta Tierra mediante la fotosíntesis y otros procesos biogenéticos que llevan a la materia “inerte” a evolucionar por medio de procesos complejos bioquímicos hasta convertirse en una especie de “sopa primordial” a partir de la cual, surge eso que llamamos vida y que es, el mejor exponente de la entropía negativa presernte en el universo.

Detalles nunca visto de la Nebulosa de Carina, una 'guardería ...

Por eso, bajo la acción de la gravitación, un gas supuestamente en equilibrio termodinámico y a una temperatura uniforme y máxima entropía sufre de todas formas cambios y transiciones de fases adicionales que lleva a esa Nebulosa a un estado de desequilibrio o inestabilidad inducida por la fuerza de gravedad y que se convierte en una fuente de información. Así, podríamos decir que, la Gravedad, ha cambiado las reglas del juego toda vez que, su presencia, rompe el equilibrio termodinámico y, el estado de máxima entropía se rompe al aparecer la entropía negativa que, de alguna manera, será motivo de un futuro de vida.

Claro que, para algunos, todos estos procesos son auténticos enigmas sin resolver. ¿Cómo, siendo la gravitación una fuerza tan débil, pudo desempeñar un papel tan directo en los procesos bioquímicos? Penrose nos dice (como experto mundial en la gravitación) que él ha especulado con que la gravedad podría afectar a las biomoléculas a través de procesos cuánticos. También Lee Smolin ha comparado los temas de la vida y la gravitación en su libro La vida del cosmos, donde elabora una analogía entre el comportamiento de los ecosistemas y las galaxias espirales. Muchas de las ideas que aquí os dejo, son debidas a Paul Davies que, en su libro El quinto milagro, nos habla de todo esto y mucho más.

Uno de cada cinco soles tiene un planeta como la Tierra en zona ...

Lo cierto es que, poco a poco, vamos pudiendo entender como a partir de ciertos comportamientos de la materia en presencia de las fuerzas fundamentales del universo, nos llevan a estados supuestamente caóticos a partir de los cuáles, finalmente, la materia “inerte” se convierte en vida. Todo eso ocurre por el simple hecho de que las galaxias espirales se comportan y tienen una dinámica cosmológica que las lleva a la creación de entropía negativa que, en definitiva nos lleva de manera directa e irremediable hasta el surgir de la vida en mundos que, el azar ha colocado, de manera aleatoria, en esos lugares de privilegio que llamamos “zonas habitables” en los que son posibles la presencia del agua líquida, ese bien que, los humanos, nunca hemos sabido valorar en su justo valor.

emilio silvera

 

  1. 1
    fandila
    el 1 de marzo del 2017 a las 0:20

    Para mí la dificultad estriba en que se considera la energía como algo sustancial en sí misma, cuando sabemos que es una manifestación de la materia  junto a su otra hermana  la masa, y ambas según unos movimientos que se reducen a traslaciones y rotaciones a veces muy complicadas.
    ¿Qué es la energía que no sea una manifestación de la materia, que se mueve al fin y al cabo? Incluso si indagásemos hasta lo mas profundo o lo más extendido. De qué si no las leyes físicas,  lo que es como decir, las interacciónes materiales entre las distintas dimensiones (Elementos), rotaciones de unos elemento sobre otros, basados y “equibrados” por las fuerzas, cada cual según el tiempo y la evolución. Si no divorciamos entre sí energía y materia todo es más fácil de explicar…

    Responder
    • 1.1
      Emilio Silvera
      el 1 de marzo del 2017 a las 1:25

      Sí, como nos dejó dicho el maestro: “Masa y energía son dos aspectos de la misma cosa”. Todos sabemos lo que la energía puede hacer en los distintos ámbitos de la vida, del mundo, del Universo en fín. Sin embargo, no ha sido aún posible saber, lo que es en realidad la energía que está presente en nosotros y en todos los aspectos en que podamos mirar la materia que, aunque a veces adopte la forma de “inerte”, en realidad, es materia dormida.


      Es energía lo que hace brillar las estrellas, energía lo que mueve los mundos, son energía los aguneros negros y las estrellas de neutrones, energía lo que ioniza los gases en las nebulosas, también es energía lo que produce las fluctuaciones de vacío que hacen aparecer y desaparecer infinidad de partículas virtuales, es energía todo aquello que emite radiación en el Espacio Interestelar, es energía es también lo que produce los cambios de fases, lo que cambia los objetos y los convierte en cosas distintas a las que en origen fueron, es energía el Amor y energía los pensamientos… ¡Todo el Universo es energía!


      En ausencia de energía, sólo queda la muerte, el silencio, la “nada”, el frío absoluto. La vida es energía, el pensamiento energía es, no existe nada en lo que esté ausente la energía. Un átomo, un simple fotón, un sencillo neutrino, o, la inmensidad de una explosión Supernova. En todo eso está la energía presente.


      A pesar de saber todo eso… ¡No sabemos lo que la energía es! Muchas son las dudas que, sobre el tema tenemos, y, sobre todo, no sabemos el verdadero origen, ya que, el que sepamos que está en reposo en la masa, no quiere decir que sepamos lo que es. Sin embargo, nada podría existir sin energía que, adoptando mil formas diferentes, ahí está convertida en viento que mueve las olas del océano, o, haciendo crecer las plantas, creando huracanes, haciendo rugir a los volcanes, y, “vestida” según la representación que en cada caso tenga que hacer, allí está la energía para que todo suceda, para que nada esté sin movimiento, para que giren los mundos, para que exista la vida.


       

      Responder
  2. 2
    fandila
    el 1 de marzo del 2017 a las 12:15

    El signo de la energía, positiva o negativa, es relativo al sistema de referencia, al observador.
    Referente a la fuerza gravitatoria, es lógico considerar que la energía potencial de un cuerpo a una altura determinada sobre la Tierra, por ejemplo, es mayor que a altura cero. En ese sentido podría decirse que la energía gravitatoria, la potencial gravitatoria, va de más a menos, y puede considerarse con signo negativo.
    No ocurre igual para dos masas iguales, que se atraen mutuamente por gravedad, pues cuál sería el origen del sistema de referencia, si lo observamos de lejos. Situarse equdistantes entre ambas masas, si ponemos signo a la energía gravitatoria, la mitad será positiva y la mitad negativa, lo que vendrá a ser una anulación, y por tanto cero.
    Si quedamos en que la expansión, presión de vacío, sea la causa gravitatoria, la expansión actúa solo en el sentido de expansión, digamos.
    Se dice que una presión es positiva si actúa “hacia adentro”, por ejemplo en un recipiente cerrado, y negativa si lo hace hacia afuera como en un gas libre. Un convencionalismo.
    La acción de la presión de vacío poseerá un doble resultado según la distancia a que las estructuras materiales se hallen, una distancias que las propias fuerzas de presión de vacío han generado a partir del desequilibrío.
    Que en un principio existiera materia energía cero, no es comprensible, por tanto  no pudo existir un punto cero, sino algo consistente,  una conecentración previa de algo preexistente como su base, y que no pudo  consistir en un universo total que se concentrara.
    Los sucesivos bigbanes a partir de los universos formarán parte de la expansión-concentración, por lo que cada universo será menor a un precedente, a saber que camino tomará el resto y si el proceso de alguna forma no se repetirá.
    Cuando hablamos de entropías, perdidas de entropía, como todo, serán reorganizado en esas fabulosas concentraciónes. El reciclaje continuo.
    No se puede llegar al limite cero de energía, porque expansión y concentración, por pura simetría habrán de serlo al 50%, con sus excepciones lógicas.
    No sé si estas explicaciones  interesarán a muchos o a pocos, pero ahí quedan.
    Como en todo siempre existe la incertidumbre.
     
    Muy agradecido Emilio.

    Responder
    • 2.1
      Emilio Silvera
      el 2 de marzo del 2017 a las 6:13

      Amigo Fandila, tus explicaciones tienen que interesar a todos, ya que, de alguna manera, vienen a esclarecer algo que, no todos, han llegado a comprender. Muy bien dicho y de manera sencilla y clara.

      Un abrazo.

      Responder
  3. 3
    kike
    el 1 de marzo del 2017 a las 13:15

    Entonces Fandila con qué nos quedamos: “Big Bang”; Big Crounch, Big Rip, o “Bip Bip…”

     Supongo que primero deberemos averiguar(Si se puede), la energía de un agujero negro supermasivo, pues ignoramos si de ese extraño cuerpo se pueden derivar sucesivos universos (grandes o pequeños, daría igual)

     Lo que no es nada intuitivo es que un punto infinitesimal pueda producir tanta energía y materia como para poblar todo un universo; pero claro; por eso hablan de “singularidad” 

     Además, en teoría, los a.n. son  casi eternos, por lo que si sirvieran para la creación de nuevos universos no durarían tanto… 

     Particularmente yo  los veo más como puertas de salida y entrada que como hacedoras de mundos. 

     Eso si existen en realidad, pues aunque hay evidencias, realmente no se han contrastado aún; bien pudiera ser que se tratara de otros cuerpos siderales, o por ejemplo que fueran la demostración de la famosa materia oscura; en realidad aún solo sabemos elucubrar sobre este tema, pues a ciencia cierta no sabemos nada.

     Saludos,  paisano. 

    Responder
    • 3.1
      Emilio Silvera
      el 2 de marzo del 2017 a las 6:24

      Como siempre, amigo Kike, dejas en el aire esas preguntas que… ¡pocos pueden contestar! Ya no lo dice el amigo Fandila antes… ¡La Incertidumbre! Ahí estamos situados en muchos aspectos del conocimiento, ya que, por más vueltas que le damos a las cosas, como tú mismo acabas de decir:


      “… pues aunque hay evidencias, realmente no se han contrastado aún; bien pudiera ser que se tratara de otros cuerpos siderales, o por ejemplo que fueran la demostración de la famosa materia oscura; en realidad aún solo sabemos elucubrar sobre este tema, pues a ciencia cierta no sabemos nada.”

       

      Nuestros conocimientos siempre han sido parciales sobre todos estos temas complejos que nos hablan de cuestiones profundamente escondidas en las entrañas de la Naturaleza y que, tardaremos muchos milenios en desvelar, será como han venido siendo desde tiempos inmemoriales, muy poco a poco. Ya vez que las teorías de Planck y Einstein llevan más de 100 años dominando el panorama de lo muy pequeño y lo muy grande y, ninguna otra teoría ha venido aún a poner sobre la mesa un avance significativo que cambie eso.

       

      Como decía Popper: “Cuanto más profundizo en el conocimiento de las cosas, más consciente soy de mi ignorancia, ya que, mis conocimientos son limitados, mientras que lo que no se, es infinito.”

       

      Un fuerte abrazo amigo mío.

      Responder
  4. 4
    fandila
    el 1 de marzo del 2017 a las 15:05

    Big-Bang con peros. Big-Counch no probable. Big-Rip “parcial” que más seria un reciclado para otro Big-Bang
    Y es que eso de la muerte eterna de la materia es contradictorio.
    Lo bueno es que cada cual pueda interpretarlo como vea conveniente.
     
    Saludos para un buen pensador.
     
    Un a.n. puede ser inmenso, pues su límite, según mi opinión quedaría en la igualdad de dimensiones con su universo de salida. La cantdad de materia concentrada puede ser apabullante, dependiendo de la que pueda contener el uiverso base, que no será poca.

    Responder

Deja un comentario



Comentario:

XHTML

Subscribe without commenting