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En este mundo de cambios…

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Hacia el futuro    ~    Comentarios Comments (2)

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Resultado de imagen de Los niños cuando no andanResultado de imagen de Los niños cuando no andan

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                     Poco a poco los sentidos se despiertan y la comprensión llega a la Mente

El psicólogo Eric Ericsson llegó a proponer una teoría de estadios psicológicos del desarrollo. Un conflicto fundamental caracteriza cada fase. Si este conflicto no queda resuelto, puede enconarse e incluso provocar una regresión a un periodo anterior. Análogamente, el psicólogo Jean Piaget demostró que el desarrollo mental de la primera infancia tampoco es un desarrollo continuo de aprendizaje, sino que está realmente caracterizado por estadios discontinuos en la capacidad de conceptualización de un niño. Un mes, un niño puede dejar de buscar una pelota una vez que ha rodado fuera de su campo de visión, sin comprender que la pelota existe aunque no la vea. Al mes siguiente, esto resultará obvio para el niño.

Resultado de imagen de La evoluci´çon de las estrellasResultado de imagen de La evoluci´çon de las estrellas

Resultado de imagen de Todo evoluciona, las cosas y los seres vivosResultado de imagen de La evolución El niño y el anciano

Esta es la esencia de la dialéctica. Según esta filosofía, todos los objetos (personas, gases, estrellas, el propio universo) pasan por una serie de estadios. Cada estadio está caracterizado por un conflicto entre dos fuerzas opuestas. La naturaleza de dicho conflicto determina, de hecho, la naturaleza del estadio. Cuando el conflicto se resuelve, el objeto pasa a un objetivo o estadio superior, llamado síntesis, donde empieza una nueva contradicción, y el proceso pasa de nuevo a un nivel superior.

Resultado de imagen de La Sociedad en la Grecia ClásicaResultado de imagen de La Sociedad del siglo XXI

Lo que no está muy claro es si, la evolución social, es para mejor

Los filósofos llaman a esto transición de la “cantidad” a la “cualidad”.  Pequeños cambios cuantitativos se acumulan hasta que, eventualmente, se produce una ruptura cualitativa con el pasado. Esta teoría se aplica también a las sociedades o culturas. Las tensiones en una sociedad pueden crecer espectacularmente, como la hicieron en Francia a finales del siglo XVIII. Los campesinos se enfrenaban al hambre, se produjeron motines espontáneos y la aristocracia se retiró a sus fortalezas. Cuando las tensiones alcanzaron su punto de ruptura, ocurrió una transición de fase de lo cuantitativo a lo cualitativo: los campesinos tomaron las armas, tomaron París y asaltaron la Bastilla.

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Resultado de imagen de El embalse se rompió y el agua salió libre

Las transiciones de fases pueden ser también asuntos bastante explosivos. Por ejemplo, pensemos en un río que ha sido represado. Tras la presa se forma rápidamente un embalse con agua a enorme presión. Puesto que es inestable, el embalse está en el falso vacío. El agua preferiría estar en su verdadero vacío, significando esto que preferiría reventar la presa y correr aguas abajo, hacia un estado de menor energía. Así pues, una transición de fase implicaría un estallido de la presa, que tendría consecuencias desastrosas.

“Transiciones de fase en Sn/Ge(111). Columna de izquierda, niveles internos de Sn 4d para tres temperaturas diferentes características de cada fase. Columna central, imágenes STM que muestran el orden de carga de la fase intermedia y la equivalencia de todos los átomos en la fase de baja temperatura. Columna de la derecha, estructura electrónica que muestra la mala conducciónd de la fase intermedia y el gran gap de la fase de baja temperature. Figuras de R. Cortés et al., Phys. Rev. B 88, 125113 (2013). Copyright 2013 de la American Physical Society.” http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.88.125113

Antonio Tejada


Resultado de imagen de La explosión atómica

También podría poner aquí el ejemplo más explosivo de una bomba atómica, donde el falso vacío corresponde al núcleo inestable de uranio donde residen atrapadas enormes energías explosivas que son un millón de veces más poderosas, para masas iguales, que para un explosivo químico.  De vez en cuando, el núcleo pasa por efecto túnel a un estado más bajo, lo que significa que el núcleo se rompe espontáneamente. Esto se denomina desintegración radiactiva. Sin embargo, disparando neutrones contra los núcleos de uranio, es posible liberar de golpe esta energía encerrada según la formula de Einstein E = mc2. Por supuesto, dicha liberación es una explosión atómica; ¡menuda transición de fase!

Resultado de imagen de una mesa de banquete circular, donde todos los comensales están sentados con una copa de champán a cada lado.

Las nuevas características descubiertas por los científicos en las transiciones de fases es que normalmente van acompañadas de una ruptura de simetría. Al premio Nobel Abdus Salam le gusta la ilustración siguiente: consideremos una mesa de banquete circular, donde todos los comensales están sentados con una copa de champán a cada lado. Aquí existe simetría. Mirando la mesa del banquete reflejada en un espejo, vemos lo mismo: cada comensal sentado en torno a la mesa, con copas de champán a cada lado.  Asimismo, podemos girar la mesa de banquete circular y la disposición sigue siendo la misma.

Resultado de imagen de una mesa de banquete circular, donde todos los comensales están sentados con una copa de champán a cada lado.

Rompamos ahora la simetría. Supongamos ahora que el primer comensal toma la copa que hay a su derecha. Siguiendo la pauta, todos los demás comensales tomaran la copa de champán de su derecha. Nótese que la imagen de la mesa del banquete vista en el espejo produce la situación opuesta.  Cada comensal ha tomado la copa izquierda. De este modo, la simetría izquierda-derecha se ha roto.

Así pues, el estado de máxima simetría es con frecuencia también un estado inestable, y por lo tanto corresponde a un falso vacío.

Resultado de imagen de Un universo de cuatro dimensiones macro y seis micro

                     ¿Dónde están las seis dimensiones compactadas al tamaño infinitesimal cuántico?

Con respecto a la teoría de supercuerdas, los físicos suponen (aunque todavía no lo puedan demostrar) que el universo deca-dimensional original era inestable y pasó por efecto túnel a un universo de cuatro y otro de seis dimensiones. Así pues, el universo original estaba en un estado de falso vacío, el estado de máxima simetría, mientras que hoy estamos en el estado roto del verdadero vacío.

Resultado de imagen de Un universo de cuatro dimensiones macro y seis microResultado de imagen de Un universo simétrico

Expansión isotrópica

Al principio, cuando el universo era simétrico, sólo existía una sola fuerza que unificaba a todas las que ahora conocemos, la gravedad, las fuerzas electromagnéticas y las nucleares débil y fuerte, todas emergían de aquel plasma opaco de alta energía que lo inundaba todo. Más tarde, cuando el universo comenzó a enfriarse, se hizo transparente y apareció la luz, las fuerzas se separaron en las cuatro conocidas, emergieron las primeras quarks para unirse y formar protones y neutrones, los primeros núcleos aparecieron para atraer a los electrones que formaron aquellos primeros átomos.  Doscientos millones de años más tarde, se formaron las primeras estrellas y galaxias.

Resultado de imagen de Las primera estrellas

Las primeras estrellas en la historia del universo

Con el paso del tiempo, las estrellas sintetizaron los elementos pesados de nuestros cuerpos, fabricados en supernovas que estallaron, incluso antes de que se formase el Sol. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que una supernova anónima explotó hace miles de millones de años y sembró la nube de gas que dio lugar a nuestro sistema solar, poniendo allí los materiales complejos y necesarios para que algunos miles de millones de años más tarde, tras la evolución, apareciéramos nosotros.

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La supernova que creó el Sol

Las estrellas evolucionan desde que en su núcleo se comienza a fusionar hidrógeno en helio, de los elementos más ligeros a los más pesados.  Avanza creando en el horno termonuclear, cada vez, metales y elementos más pesados. Cuando llega al hierro y explosiona en la forma explosiva de  una supernova. Luego, cuando este material estelar es otra vez recogido en una nueva estrella rica en hidrógeno, al ser de segunda generación (como nuestro Sol), comienza de nuevo el proceso de fusión llevando consigo materiales complejos de aquella supernova.

Resultado de imagen de Evolución de las estrellasResultado de imagen de Evolución de las estrellas

Puesto que el peso promedio de los protones en los productos de fisión, como el cesio y el kriptón, es menor que el peso promedio de los protones de uranio, el exceso de masa se ha transformado en energía mediante           E = mc2. Esta es la fuente de energía que subyace en la bomba atómica.

Resultado de imagen de Elementos complejos fabricados en las estrellasResultado de imagen de Elementos complejos fabricados en las estrellas

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Así pues, la curva de energía de enlace no sólo explica el nacimiento y muerte de las estrellas y la creación de elementos complejos que también hicieron posible que nosotros estemos ahora aquí y, muy posiblemente, será también el factor determinante para que, lejos de aquí, en otros sistemas solares a muchos años luz de distancia, puedan florecer otras especies inteligentes que, al igual que la especie humana, se pregunten por su origen y estudien los fenómenos de las fuerzas fundamentales del universo, los componentes de la materia y, como nosotros, se interesen por el destino que nos espera en el futuro.

Resultado de imagen de Nacimiento, vida y muerte del Sol

En un lugar como éste nació nuestro Sol, una anomalía gravitatoria formó un grumo de material que se fue agrandado más y más, se concentró y densificó en el centro, hasta que la presión hizo que comenzara la fusión, empezó a brillar y nació la proto-estrella.

Resultado de imagen de ProtoestrellasResultado de imagen de Protoestrellas

                                         Proto-estrella que se convertirá en estrella

Resultado de imagen de El SolResultado de imagen de El Sol como estrella de la secuencia principal

El Sol en la Secuencia Principal lleva unos 5.000 millones de años fusionando 4.654.600 toneladas de Hidrógeno en 4.650.000 toneladas de Helio. Las 4.600 toneladas que se pierden en el proceso, son eyectadas al Espacio Interestelar en forma de luz y calor del que a la Tierra llega dos millonésimas partes que son suficientes para el mantenimiento de la vida en éste mundo.

Resultado de imagen de El Sol como Gigante Roja

Cuando el Sol vaya agotando su combustible nuclear de fusión, se irá convirtiendo en una Gigante Roja, crecerá casi una Unidad Astronómica, engullirá Mercurio y Venus quedando muy cerca de la Tierra. Las temperaturas aumentaran y los océanos se evaporarán. La Vida, tal como la conocemos, desaparecerá.

Resultado de imagen de Nebulosa planetariaResultado de imagen de Enana Blanca

Finalmente, cuando la Gigante roja no puede seguir fusionando elementos, eyecta sus capas exteriores al Espacio Interestelar y forma una Nebulosa Planetaria que radia furiosamente en el Ultravioleta para ionizar todo el material nebuloso. En el centro de dicha Nebulosa, aparece ese punto blanco que no es otra cosa que la estrella comprimida hasta extremos inusitados, sólo tiene un diámetro de unos 30 Km. Así finaliza la vida de estrellas como nuestro Sol.

Del proceso que lleva a todo esto, os he hablado otras veces y, el Principio de Exclusión de Pauli tiene un papel muy importante en todo ello: Degeneración de electrones que estabiliza a la enana blanca y frena la Gravedad.

Cuando alguien oye por vez primera la historia de la vida de las estrellas, generalmente (lo sé por experiencia), no dice nada, pero su rostro refleja escepticismo. ¿Cómo puede vivir una estrella 10.000 millones de años? Después de todo, nadie ha vivido tanto tiempo como para ser testigo de su evolución.

Sin embargo, tenemos los medios técnicos y científicos para saber la edad que tiene, por ejemplo, el Sol.

Resultado de imagen de El Sistema Solar

Nuestro Sol, la estrella alrededor de la que giran todos los planetas de nuestro Sistema Solar (hay que eliminar a Plutón de la lista, ya que en el último Congreso Internacional han decidido, después de más de 20 años, que no tiene categoría para ser un planeta, sin embargo, él, Plutón, sigue estando allí), la estrella más cercana a la Tierra (150 millones de Km = UA), con un diámetro de 1.392.530 Km, tiene una edad de 4.500 millones de años, y, como todo en el Universo, su discurrir la va desgastando, evoluciona hacia su imparable destino como gigante roja primero y enana blanca después.

Cuando ese momento llegue, ¿Dónde estaremos nosotros? Pues nosotros, si es que estamos, contemplaremos el acontecimiento desde otros mundos. La Humanidad habrá dado, para cuando ese tiempo llegue, el gran salto hacia las estrellas y, colonizando otros planetas se habrá extendido por regiones lejanas de la Galaxia, claro que, para entonces, no es seguro que sigamos siendo humanos.

emilio silvera


  1. Conociendo el Universo : Blog de Emilio Silvera V., el 19 de enero del 2014 a las 9:45

    […] por Emilio Silvera    ~    Clasificado en El Universo asombroso    ~    Comments (0) En este mundo de cambios… […]

 

  1. 1
    emilio silvera
    el 21 de enero del 2014 a las 5:46

    ¡Hola, Luca!
    Si te gusta lo que aquí puedes contemplar, te aconsejo que sigas insistiendo una y otra vez, ya que, con dos visitas no podrás conseguir atisbar tántos tesoros. El saber ocupa mucho lugar, sobre todo tiempo, y, habrá que buscar ese espacio necesario para instruirse y saber sobre el mundo que nos rodea, lo que aquí podrás conseguir… en parte.
    Saludos amigo.

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