miércoles, 08 de diciembre del 2021 Fecha
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¿Será el Universo igual en todas partes? Es lógico pensar que sí.

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

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En una región podemos contemplar una Nebulosa molecular gigante, detectar un agujero negro, una estrella de neutrones, o, el nacimiento de una estrella… Pero, en todos esos lugares rigen las mismas fuerzas y las mismas constantes. En caso contrario, estaríamos en un Universo chapuza.

Bueno, independientemente de las cosas que en una región particular pueda estar ocurriendo, en el contexto general, sí es igual el Universo en cualquier lugar que podamos mirar. Las mismas fuerzas y constantes, la misma materia, las mismas transiciones de fase y, seguramente  la misma vida, se repite una y otra vez a lo lo largo y a lo ancho de todo el Universo. Las estrellas son siempre iguales en todas las galaxias y todas, tienen el mismo principio y el mismo fin. En sus hornos nucleares se transmutan materiales sencillos en otros más complejos. También las galaxias, dentro de su variedad (como pasa con las estrellas y los mundos), son todas iguales.
Una nave espacial rusa pierde el control y cae a la TierraMisterioso objeto cae a la Tierra tras mantener en alerta a científicos |  CNN

 

En el centro de vigilancia espacial detectan la caída de una nave extraterrestre

La vieron caer y corrieron hasta el lugar. La escena era la que se podía esperar después de la caída de una nave en plena montaña. Los pocos testigos que por el lugar estaban, llamaron a las autoridades que enviaron, de inmediato, a  especializado en este tipo de investigaciones.¡

- “Mira, un trazo de la nave caída, ¿de qué materiales estará hecha? Nunca he visto algo así! ¿De dónde vendrán estos seres, de qué estará conformado su mundo?”

Esto preguntaba uno de los investigadores al otro que con él recogía muestras de aquella extraña nave accidentada y que, según el seguimiento hecho en su acercamiento a la Tierra, venía de más allá de los confines del Sistema Solar y, quién sabe de dónde pudieron partir. Sin embargo, el material que recogían, debería ser el mismo que está repartido por todo el Universo.

Lo único que puede diferir, es la  en que se utilice, el tratamiento que se le pueda dar, y, sobre todo el poseer el conocimiento y la tecnología necesarios para poder obtener, el máximo resultado de las propiedades que dicha materia encierra. Porque, en última instancia ¿es en verdad inerte la materia?

Tiene y encierra tantos misterios la materia que estamos aún y años-luz de saber y conocer sobre su verdadera naturaleza. Nos podríamos preguntar miles de cosas que no sabríamos contestar.  Nos maravillan y asombran fenómenos naturales que ocurren ante nuestros ojos pero que tampoco sabemos, en realidad, a que son debidos.  Si, sabemos ponerles etiquetas , por ejemplo, la fuerza nuclear débil, la fisión espontánea que tiene lugar en algunos elementos  el Protactinio o el Torio y, con mayor frecuencia, en los elementos que conocemos como transuránicos (elementos artificiales hallados en el laboratorio).

A medida que los núcleos se hacen más grandes, la probabilidad de una fisión espontánea aumenta.  En los elementos más pesados de todos (Einstenio, Fermio y Mendelevio), esto se convierte en el método más importante de ruptura, sobre pasando a la emisión de partículas alfa.

Partículas Alfa, Beta y Gamma: el gran descubrimiento de Rutherford y Soddy  | Rincón Educativo

                                                  ¡Parece que la materia está viva!

Son muchas las cosas que desconocemos y, nuestra curiosidad nos empuja continuamente a buscar esas respuestas. El electrón y el positrón son notables por sus pequeñas masas (sólo 1/1.836 de la del protón, el neutrón, el antiprotón o antineutrón), y, por lo tanto, han sido denominados leptones (de la voz griega lentos, que significa “delgado”).

Historia de la ciencia: el descubrimiento del electrón | Los Avances de la  Química. Educación Científica (y algo de Historia …).Modelos atómicos timeline | Timetoast timelines

Aunque el electrón fue descubierto en 1.897 por el físico británico Josepth John Thomson (1856-1940), el problema de su estructura, si la hay, no está resuelto.  Conocemos su masa y su carga negativa que responden a 9,1093897 (54)x10-31kg la primera y, 1,602 177 33 (49)x10-19 culombios, la segunda, y también su radio clásico:  no se ha descubierto aún ninguna partícula que sea  cursiva que el electrón (o positrón) y que lleve  una carga eléctrica, sea lo que fuese (sabemos como actúa y cómo medir sus propiedades, pero aun no sabemos qué es), tenga asociada un mínimo de masa, y que  es la que se muestra en el electrón.

Lo cierto es que, el electrón, es una maravilla en sí mismo.  El Universo no sería como lo conocemos si el electrón (esa cosita “insignificante”), fuese distinto a como es, bastaría un cambio infinitesimal para que, por ejemplo, nosotros no pudiéramos estar aquí  para poder construir conjuntos tan bellos como el que abajo podemos admirar.

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                                                     ¡No por pequeño, se es insignificante!

Los electrones que orbitan al núcleo atómico tienen carga negativa que equilibra la carga positiva que tienen los nucleones y, de esa manera, el átomo alcanza la estabilidad. Todo lo que vemos está hecho de átomos y, de ahí, la importancia de estas infinitesimales partículas elemetales.

Recordémoslo, todo lo grande está hecho de cosas pequeñas. En realidad, existen partículas que no tienen en absoluto asociada en ellas ninguna masa (es decir, ninguna masa en reposo).  Por ejemplo, las ondas de luz y otras formas de radiación electromagnéticas se comportan como partículas (Einstein en su efecto fotoeléctrico y De Broglie en la difracción de electrones. Esta manifestación en  de partículas de lo que, de ordinario, concebimos como una onda se denomina fotón, de la palabra griega que significa “luz”.

Se ha descubierto una quinta fuerza fundamental del universo? | EnterarseEl gravitón como un bosón de Goldstone para la ruptura espontánea de la  invarianza de Lorentz - La Ciencia de la Mula Francis

 

El Gravitón no se ja meter en el Modelo Estándar y se aparta de los otros

 

En física de altas energías y de partículas se dice que los bosones son los mediadores de fuerza o partículas portadoras de las interacciones fundamentales,  el Fotón, mediador de todas las radiaciones electromagnéticas. el Bosón Z y el Bosón W que intermedian la fuerza nuclear débil, el Gluon es el emisario de la fuerza nuclear fuerte, y, por último, el Gravitón que aún no se ha podido hallar, es el Bosón que interviene en la fuerza de Gravedad.

Quarks - Concepto, descubrimiento, modelo y características

 

En física de partículas, los quarks​​ son los fermiones elementales masivos que interactúan fuertemente formando la materia nuclear y ciertos tipos de partículas llamadas hadrones. Junto con los leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia bariónica.

Modelo Estandar

 

Partículas elementales. En física, un leptón es una partícula con espín 1/2 en el caso de los neutrinos y +/- 1/2 en los demás leptones (un fermión) que no experimenta interacción fuerte. … Existen seis leptones y sus correspondientes antipartículas: el electrón, el muon, el tau y tres neutrinos asociados a cada uno de ellos.

 

e)- LOS FOTONES - 1- SÍNTESIS de la TEORÍA TIEMPO-ESPACIOEl fotón – AstrononuestraLa materia: El fotón. Onda, no corpúsculo – 2 - Historia de la Vida

Partículas y ondas a la vez que conforman la Luz

 

“El fotón tiene una masa de 1, una carga eléctrica de o, pero posee un espín de 1, por lo que es un bosón. ¿Cómo se puede definir lo que es el espín? Los fotones toman parte en las reacciones nucleares, pero el espín total de las partículas implicadas antes y después de la reacción deben permanecer inmutadas (conservación del espín).  La única  que esto suceda en las reacciones nucleares que implican a los fotones radica en suponer que el fotón tiene un espín de 1. El fotón no se considera un leptón, puesto que este termino se reserva para la familia formada por el electrón, el muón y la partícula Tau con sus correspondientes neutrinos: Ve, Vu y VT.”

 

Qué son las ondas gravitacionales? – UNIVERSO Blog

 

Existen razones teóricas para suponer que, cuando las masas se aceleran (como cuando se mueven en órbitas elípticas en torno a otra masa o llevan a cabo un colapso gravitacional), emiten energía en forma de ondas gravitacionales.  Esas ondas pueden así mismo poseer aspecto de partícula, por lo que toda partícula gravitacional recibe el  de gravitón.

Fuerza de gravedad fuerza gravitatoria gravitación universalcausa de la  gravedadMagnetic Field of the Earth

La fuerza gravitatoria es mucho, mucho más débil que la fuerza electromagnética.  Un protón y un electrón se atraen gravitacionalmente con sólo 1/1039 de la fuerza en que se atraen electromagnéticamente. El gravitón (aún sin ) debe poseer, correspondientemente, menos energía que el fotón y, por tanto, ha de ser inimaginablemente difícil de detectar.

De todos modos, el físico norteamericano Joseph Weber emprendió en 1.957 la formidable tarea de detectar el gravitón.  Llegó a emplear un par de cilindros de aluminio de 153 cm. De longitud y 66 de anchura, suspendidos de un cable en una cámara de vacío.  Los gravitones (que serían detectados en forma de ondas), desplazarían levemente esos cilindros, y se empleó un sistema para detectar el desplazamiento que llegare a captar la cienmillonésima parte de un centímetro.

Las débiles ondas de los gravitones, que producen del espacio profundo, deberían chocar contra todo el planeta, y los cilindros separados por grandes distancias se verán afectados de  simultánea.  En 1.969, Weber anunció haber detectado los efectos de las ondas gravitatorias.  Aquello produjo una enorme excitación, puesto que apoyaba una teoría particularmente importante (la teoría de Einstein de la relatividad general).  Desgraciadamente, nunca se pudo comprobar mediante las pruebas realizadas por otros equipos de científicos que duplicaran el hallazgo de Weber.

El gravitón nexus de Stuart Marongwe - La Ciencia de la Mula Francis

De todas formas, no creo que, a estas alturas, nadie pueda dudar de la existencia de los gravitones, el bosón mediador de la fuerza gravitatoria.  La masa del gravitón es o, su carga es o, y su espín de 2.   el fotón, no  antipartícula, ellos mismos hacen las dos versiones.

Tenemos que volver a los que posiblemente son los objetos más misteriosos de nuestro Universo: Los agujeros negros.  Si estos objetos son lo que se dice (no parece que se pueda objetar nada en contrario), seguramente serán ellos los que, finalmente, nos faciliten las respuestas sobre las ondas gravitacionales y el esquivo gravitón.

Medir las ondas gravitacionales desde el espacio, el proyecto que la ESA  quiere lanzar en 2029 - INVDES

La onda gravitacional emitida por el agujero negro produce una ondulación en la curvatura del espacio-temporal que viaja a la velocidad de la luz transportada por los gravitones.

Hay aspectos de la física que me dejan totalmente sin habla, me obligan a pensar y me transporta de este mundo material nuestro a otro fascinante donde residen las maravillas del Universo.  Hay magnitudes asociadas con las leyes de la gravedad cuántica. La longitud de Planck-Wheeler,  es la escala de longitud por debajo de la cual el espacio tal  lo conocemos deja de existir y se convierte en espuma cuántica.  El tiempo de Planck-Wheeler (1/c veces la longitud de Planck-Wheeler o aproximadamente 10-43 segundos), es el intervalo de tiempo más corto que  existir; si dos sucesos están separados por menos que esto, no se puede decir cuál sucede antes y cuál después. El área de Planck-Wheeler (el cuadrado de la longitud de Planck-Wheeler, es decir, 2,61×10-66cm2) juega un papel clave en la entropía de un agujero negro.

Me llama poderosamente la atención lo que conocemos  las fluctuaciones de vacío, esas oscilaciones aleatorias, impredecibles e ineliminables de un campo (electromagnético o gravitatorio), que son debidas a un tira y afloja en el que pequeñas regiones del espacio toman prestada momentáneamente energía de regiones adyacentes y luego la devuelven.

       Andamos a la caza del vacío, del gravitón, de las ondas gravitatorias… (Ya halladas)

Ordinariamente, definimos el vacío  el espacio en el que hay una baja presión de un gas, es decir, relativamente pocos átomos o moléculas.  En ese sentido, un vacío perfecto no contendría ningún átomo o molécula, pero no se puede obtener, ya que todos los materiales que rodean ese espacio tienen una presión de vapor finita.  En un bajo vacío, la presión se reduce  10-2 pascales, mientras que un alto vacío tiene una presión de 10-2-10-7 pascales.  Por debajo de 10-7 pascales se conoce como un vacío ultra-alto.

De ese “vacío” nos queda muchísimo por aprender. Al parecer, todos los indicios nos dicen que está abarrotado de cosas, y, si es así, no es lo que podemos llamar con propiedad vacío, ese extraño lugar es otra cosa, pero, ¿Qué cosa es?

Antes se denominaba éter flamígero (creo) a toda esa inmensa región. Más tarde, nuevas teorías vinieron  a desechar su existencia. Pasó el tiempo y llegaron nuevas ideas y nuevos modelos, y, se llegó a la conclusión de que el Universo entero estaba permeado por “algo” que algunos llamaron los océanos de Higgs. Ahí, se tiene la esperanza de encontrar al esquivo Bosón (que dicen haber hallado pero que yo, no estoy muy seguro de que así sea) que le da la masa a las demás partículas, y, el LHC del CERN, es el encargado de la búsqueda  que el Modelo Estándar de la Física de Partículas se afiance más.

Cuando un modelo es estándar (1/3) | Cuentos Cuánticos

Andamos un poco a ciega, la niebla de nuestra ignorancia nos hace caminar alargando la mano para evitar darnos un mamporro. Pero a pesar de todo, seguimos adelante y, es más la fuerza que nos empuja, la curiosidad que nos aliente que, los posibles peligros que tales aventuras puedan conllevar.

El movimiento de la Galaxia: un gif. Página 1

En enero de 2002 невзрачная la variable de la estrella de nuestra Galaxia V838 Unicornio ha estallado y se ha convertido en 600 mil veces más brillante que el Sol. En algún momento estrella fue el más brillante en la Galaxia, pero rápidamente se ha apagado. Hemos sido testigos del inusual fenómeno denominado “de la luz en el eco”. Aunque nos parezca que el de la estrella se distribuye de la burbuja brillante de gas, en realidad, nos vemos el otro. Es la luz del flash sale la estrella de la velocidad de la luz y enciende los ya existentes anteriormente, pero invisibles en la oscuridad de la nube de polvo. Podemos observar el “pausada” la procesión de onda de la luz gracias a la distancia en 20 mil años luz de distancia.

 

Está claro que, dentro del Universo, existen “rincones” en los que no podemos sospechar las maravillas que esconden, ni nuestra avezada imaginación, puede hacerse una idea firme de lo que allí pueda existir. Incansables seguimos la búsqueda, a cada  descubrimiento nuestro corazón se acelera, nuestra curiosidad aumenta, nuestras ganas de seguir avanzando van creciendo y, no pocas veces, el físico que, apasionado está inmerso en uno de esos trabajos de búsqueda e investigación, pasa las horas sin sentir el paso del tiempo, ni como ni duerme y su mente, sólo tiene puesto los sentidos en ese final soñado en el que, al fín, aparece el tesoro perseguido que, en la mayor parte de las veces, es una nueva partícula, un parámetro hasta ahora desconocido en los comportamientos de la materia, un nuevo principio, o, en definitiva, un nuevo descubrimiento que nos llevará un poco más lejos.

Encontrar nuevas respuestas no dará la opción de plantear nuevas preguntas.

emilio silvera

 


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