El universo de las partículas es fascinante. Cuando las partículas primarias chocan con átomos y moléculas en el aire, aplastan sus núcleos y producen toda clase de partículas secundarias. En esta radiación secundaria (aún muy energética) la que detectamos cerca de la Tierra, por los globos enviados a la atmósfera superior, han registrado la radiación primaria.

El físico estadounidense Robert Andrews Millikan, que recogió una gran cantidad de información acerca de esta radiación (y que le dio el nombre de rayos cósmicos), decidió que debería haber una clase de radiación electromagnética. Su poder de penetración era tal que, parte del mismo, atravesaba muchos centímetros de plomo. Para Millikan, esto sugería que la radiación se parecía a la de los penetrantes rayos gamma, pero con una longitud de onda más corta.

“Un equipo internacional de investigadores ha conseguido localizar, después de más de cien años de búsqueda, uno de los orígenes de los rayos cósmicos, unos chorros de partículas de altísima energía procedentes del espacio que bombardean continuamente la Tierra. El hallazgo, publicado en la revista «Science», ha seguido la pista de un solo neutrino, gracias al laboratorio enterrado en la Antártida lceCube, hasta dar con un blazar situado a unos 4.000 millones de años luz de distancia de la Tierra, justo al lado del «hombro» izquierdo de la constelación de Orión. Este blazar ya era conocido, pero no había sido muy estudiado hasta ahora.”

Otros, sobre todo el físico norteamericano Holly Compton, no estaban de acuerdo en que los rayos cósmicos fuesen partículas. Había un medio para investigar este asunto; si se trataba de partículas cargadas, deberían ser rechazadas por el campo magnético de la Tierra al aproximarse a nuestro planeta desde el espacio exterior. Compton estudió las mediciones de la radiación cósmica en varias latitudes y descubrió que en realidad se curvaban con el campo magnético: era más débil cera del ecuador magnético y más fuerte cerca de los polos, donde las líneas de fuerza magnética se hundían más en la Tierra.

Las partículas cósmicas primarias, cuando entran en nuestra atmósfera, llevan consigo unas energías fantásticas, muy elevadas. En general, cuanto más pesado es el núcleo, más raro resulta entre las partículas cósmicas. Núcleos tan complejos como los que forman los átomos de hierro se detectaron con rapidez; en 1968, otros núcleos como el del uranio. Los núcleos de uranio constituyen sólo una partícula entre 10 millones. También se incluirán aquí electrones de muy elevada energía.

Ahora bien, la siguiente partícula inédita (después del neutrón) se descubrió en los rayos cósmicos. A decir verdad, cierto físico teórico había predicho ya este descubrimiento. Paul Adrien Dirac había aducido, fundándose en un análisis matemático de las propiedades inherentes a las partículas subatómicas, que cada partícula debería tener su antipartícula (los científicos desean no sólo que la naturaleza sea simple, sino también simétrica). Así pues, debería haber un antielectrón, salvo por su carga que sería positiva y no negativa, idéntico al electrón; y un antiprotón, con carga negativa en vez de positiva.

        La ecuación de Dirac del electrón

En 1930, cuando Dirac expuso su teoría, no llamó demasiado la atención en el mundo de la ciencia. Pero, fiel a la cita, dos años después apareció el antielectrón. Por entonces, el físico americano Carl David Anderson trabajaba con Millikan en un intento por averiguar si los rayos cósmicos eran radiación electromagnética o partículas. Por aquellas fechas, casi todo el mundo estaba dispuesto a aceptar las pruebas presentadas por Compton, según las cuales, se trataría de partículas cargadas; pero Millikan no acababa de darse por satisfecho con tal solución.

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Existen “claves” que son diagramas , trazados a escala, de cuatro moléculas (bases del nucleótido) cuya excepcional interrelación interna, inserta bajo la cremallera del ácido desoxirribonucleico (ADN), contiene el código de toda la vida en la Tierra. Se ha llegado a explicar con precisión cómo miles de características únicas, que varían de un individuo a otro, se transmiten intactas de generación en generación. Este descubrimiento fue el progreso más grande del siglo XX en el campo del conocimiento biológico.

Situación del ADN dentro de una célula

En el interior de cada célula de nuestro cuerpo tenemos cadenas de ADN increíblemente largas. Es la materia prima de los genes. Almacena, reproduce y transmite todas nuestras características personales y únicas, nuestra herencia genética. Estas cadenas de ADN contienen las plantillas codificadas de las proteínas, que son los ladrillos de nuestros cuerpos.

Esta codificación es una serie de combinaciones de cuatro moléculas llamadas bases de los nucleótidos (y representadas por las letras A, G, C y T), que dan todas las instrucciones necesarias para fabricar nuestro cuerpo. Heredamos ADN de nuestros dos progenitores y, puesto que recibimos una mezcla única de ambos, la cadena de ADN de cada uno de nosotros es ligeramente distinta de la de los demás. Nuestro ADN es como una huella dactilar molecular.

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Hay que prestar atención a las coincidencias. Uno de los aspectos más sorprendentes en el estudio del universo astronómico durante el siglo XXI, ha sido el papel desempeñado por la coincidencia: que existiera, que fuera despreciada y que fuera recogida. Cuando los físicos empezaron a apreciar el papel de las Constantes en el dominio Cuántico y a explorar y explotar la nueva teoría de la Gravedad de Einstein para describir el Universo en conjunto, las circunstancias eran las adecuadas para que alguien tratara de unirlas.

       La teoría de Einstein nos habló del Cosmos de otra manera. La relatividad especial fue propuesta en el año de 1905 por Einstein. Su teoría es capaz de explicar el comportamiento cinemático de los cuerpos en movimiento, especialmente aquellos cuerpos cuyas velocidades sean cercanas a las de la luz.

Entró en escena Arthur Eddington; un extraordinario científico que había sido el primero en descubrir cómo se alimentaban las estrellas a partir de reacciones nucleares. También hizo importantes contribuciones a nuestra comprensión de la galaxia, escribió la primera exposición sistemática de la teoría de la relatividad general de Einstein y fue el responsable de verificar, en una prueba decisiva durante un eclipse de Sol, la veracidad de la teoría de Einstein en cuanto a que el campo gravitatorio del Sol debería desviar la luz estelar que venía hacia la Tierra en aproximadamente 1’75 segmentos de arco cuando pasaba cerca de la superficie solar, y así resultó.

Einstein y Eddinton en el jardín de la casa de éste último

Albert Einstein y Arthur Stanley Eddington se conocieron y se hicieron amigos. Se conservan fotos de los dos juntos conversando sentados en un banco en el jardín de Eddington en el año 1.930, donde fueron fotografiados por la hermana del dueño de la casa.

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¿Qué es el Tiempo? Los mejores filósofos se hicieron la misma pregunta pero… ¡No supieron contestarla! Así que, nosotros, sencillos ciudadanos del mundo, ¿Cómo podemos responderla? Aunque eso sí, podemos elucubrar y emitir opiniones sobre lo que creemos que el Tiempo es que, sin embargo, no será -seguramente- lo que es el Tiempo.

 ¿Transcurriría el tiempo si viajáramos por los túneles del hiperespacio? Sabemos tan poco sobre él que, no dejamos de preguntar: ¿Qué es el tiempo? Lo que sabemos a ciencia cierta es que, nacemos, crecemos y alcanzamos la ancianidad. El Tiempo transcurre y se nos escapa, y, su prima, la Entropía se encarga del trabajo que lleva hacia el Caos.

El Big Bang (nacimiento del Universo(  y la expansión. El intervalo entre estos sucesos es Tiempo

Bueno, se podría decir que es la dimensión que permite distinguir entre dos sucesos que ocurren en el mismo punto del espacio y que de otra forma serían idénticos. El intervalo entre dos de esos sucesos constituye la base de la realidad del tiempo. Claro que, para propósito más generales, nos agarramos a la rotación de la Tierra sobre su eje que nos sirve para definir las unidades del reloj, es decir, el día. También la órbita de la Tierra alrededor del Sol es utilizada por nosotros para definir las unidades del calendario que conforma un año. Para fines científicos, los intervalos de tiempo son ahora definidos mediante la frecuencia de una radiación electromagnética especificada (ya hemos hablado aquí del reloj de Cesio).

Como vemos en una de las imágenes de más arriba,  e nos escurre entre las manos, no sabemos si es el tiempo el que pasa o pasamos nosotros y, en su transcurrir, unos se van para que otros vengan.

Claro que, en esto del Tiempo, no podemos estar seguros de nada, se nos puede acabar en cualquier momento y por cualquier causa inesperada. Los físicos se refieren al tiempo de generación para expresar el promedio transcurrido entre la emisión de un neutrón por fisión y la fisión producida por ese neutrón.

También tenemos el Tiempo que necesita un fotón (viajando a la velocidad de la luz, c) para moverse a través de una distancia igual a la Longitud de Planck, es decir, L_p = √(Gћ/h⁵), el valor de este Tiempo de Planck es del orden de 10^-43 segundos. En la cosmología del Big-Bang , hasta un Tiempo de Planck después del instante inicial, es necesario usar una teoría cuántica de la Gravedad para describir la evolución del universo.

El Tiempo de reverberación se refiere al Tiempo necesario para que la densidad de energía de un sonido que es 10⁶ veces más potente que el umbral de audición disminuya hasta el propio umbral de audición, es decir,  una disminución de 60 decibelios. Es una característica importante de un auditorio. El valor óptimo es proporcional a las dimensiones lineales del auditorio.

Péndulo de Foucault oscilando en el hemisferio Sur

El tiempo, inexorable transcurre y las Sociedades cambian, llegan otras costumbres y tecnologías que hace de nuestro mundo algo distinto, diferente de lo que nuestros ancestros conocieron y, así, en alguna ocasión hemos dicho, por ejemplo: “Si Einstein levantara la cabeza y viera la Física de hoy…”

Podemos hablar, en otra variedad del Tiempo de efemérides en referencia a un sistema de tiempos que tiene un ritmo uniforme, al contrario de otros sistemas que se basan en la velocidad de rotación de la Tierra que tiene irregularidades inherentes. Comienza a contar en un instante de 1900 cuando la longitud media del Sol era 279,696 677 8º. La unidad en la que se mide el Tiempo de efemérides es el año trópico, que contiene 31 556 925,9747 segundos efemérides. Esta definición fundamental del segundo fue reemplaza en 1964 por el segundo de Tiempo atómico basado en el cesio.

IC-434 Nebulosa de la Cabeza de Caballo. ¿Observáis la enorme cantidad de estrellas nuevas masivas y azuladas que radian con fuerza en el ultravioleta ionizando todo el material de la región. Es un lugar de increíble fuerza para la formación de estrellas nuevas. ¿Quién sabe lo que podrá existir ahí dentro de un millón de años. Lo que sí sabemos es que, las estrellas necesitaron diez mil millones de años para hacer posible que nosotros, pudiéramos estar aquí, ahora, hablando de lo que el Tiempo es.

Algunos hablan del Tiempo libre promedio transcurrido entre colisiones de moléculas en un gas, electrones en un cristal, neutrones en un moderador, etc. Sin embargo, en realidad se están refiriendo al recorrido libre medio que, de acuerdo con la teoría cinética, el recorrido libre medio entre colisiones de moléculas de gas (asumiendo que son esferas rígidas) es 1 √2nπ d², como en n es proporcional a la presión del gas, el recorrido libre medio es inversamente proporcional a la presión.

En la física clásica de Galileo y Newton, el Tiempo tenía un significado absoluto y podía adoptarse en principio una escala de tiempo de manera que todos los observadores estuvieran de acuerdo con el instante en que ocurre cualquier suceso. Diferentes observadores verían que el suceso ocurre en “tiempos” distintos, pero estas diferencias podían explicarse por el tiempo de viaje de la luz desde el evento hasta el observador. Es más, en física clásica, esta escala de tiempo común estaba sincronizada con la medida local del tiempo de cada observador, el “tiempo propio”. Todos los observadores estarían de acuerdo en que el tiempo de cualquier evento es el tiempo registrado por el reloj local.

Dedujo Newton (al contemplar el efecto de la luz que pasa por un prisma) que la luz blanca corriente era una mezcla de varias luces que excitaban por separado nuestros ojos para producir las diversas sensaciones de colores.  La amplia banda de sus componentes se denominó spectrum (palabra latina que significa “espectro” fantasma). También nos habló de la Gravedad pero, del tiempo, se quedó en silencio al no saber que decir.

La teoría de Newton de la Gravedad aporta una descripción muy precisa del movimiento orbital dentro del Sistema Solar, permitiendo el cálculo de la posición de un cuerpo en cualquier instante de Tiempo. Ya hemos hablado del Tiempo de Efemérides que se contrapone al Tiempo Universal, que, como el Tiempo Sidereo se basa en la rotación de la Tierra. El tiempo atómico es finalmente el escogido por la Ciencia para tener una más exacta noción de eso que hemos conformado como tiempo para poder regir nuestras vidas cotidianas en el devenir del planeta Tierra.

Claro que nuestro tiempo es relativo dependiendo de lo que estemos haciendo. Si estamos con la persona amada pasará volando y un día nos parecerá un segundo. Si vives con tu suegra, ese mismo día te parecerá un siglo (Bueno, es un ejemplo que viene a decir que todos queremos nuestra propia intimidad. ¡Pobres suegras! que, a veces, son un ejemplo de bondad.).

Sus ecuaciones son un prodigio de lo que puede generar la Mente Humana

Llegó Einstein y en su teoría de la relatividad, el Tiempo aparece en las ecuaciones de la misma manera que las dimensiones espaciales. Incluso en la Física newtoniana, estas dimensiones espaciales son relativas y tienen diferentes significados para distintos observadores. En relatividad, el Tiempo también es relativo, de manera que cada observador mide su propio Tiempo propio, perdiendo el Tiempo su significado absoluto. Es todavía necesario, sin embargo, tener una versión global del Tiempo como medio de etiquetar sucesos acontecidos a lo largo del espacio y del tiempo. Esto lo suministra el Tiempo coordinado, que es el tiempo propio de un observador específicamente seleccionado.

Con el fin de contemplar la existencia de efectos relativistas como la deflexión gravitacional de la luz, el TE (Tiempo de Efemérides) fue reemplazado en 1984 por dos nuevas escalas dinámicas de Tiempo. La primera de ellas es el Tiempo Terrestre (TT, conocido originalmente como tiempo Dinámico Terrestre). Se utiliza para calcular posiciones geocéntricas de los cuerpos del Sistema Solar, como las publicadas en The Astronomical Almanac. Es esencialmente el tiempo propio para cualquier observador al nivel del mar medio.

Con el paso del tiempo todo cambia: nosotros, las ciudades y los mundos… La Tierra estuvo congelada y en unos cientos de años… ?Cómo estará=

El Tiempo atómico hemos dicho que son escalas de Tiempo utilizadas para medir de manera más precisa. Se basa en la frecuencia atómica y es la más precisa y consistente disponible hoy en día. La unidad fundamental es el segundo del SI (Sistema Internacional) que se define a partir de una linea espectral particular del átomo de cesio-133. La frecuencia de esta línea de microondas se adopta como 9 192 631 770 Hz y fue adoptado en enero de 1972.

Claro que, además, existen muchas otras “clases” de Tiempo y, podríamos hablar del Tiempo atómico Internacional, de Tiempo civil, de Tiempo coordinado, de crecimiento, de cruce, de integración, de relajación (en relación a la órbita de una estrella en un cúmulo), dinámico, dinámico bericentro, dinámico terrestre, tiempo de uso horario, estándar, tiempo local, Tiempo luz, tiempo medio, medio local, tiempo propio, sidereo, aparente, sidereo local, sidereo medio, Tiempo Solar, solar aparente, solar medio, tiempo terrestre, Tiempo Universal, Tiempo Universal Coordinado…

Cada uno de estos “Tiempos” tienen sus propios significados que, en realidad, son aquellos que le ha querido dar el hombre para de esa manera, saber a qué Tiempo se están refiriendo en cada momento y en cada cuestión que se esté tratando, pero, ¿qué es, en realidad el Tiempo?

Conforme a la pregunta que formulamos, y  a lo que arriba decimos, con el paso del tiempo se producen fenómenos y se ponen en marcha mecanismos que hacen posible que, la imagen que vemos, pueda ser posible gracias a la presencia de fuerzas que, aunque no las podamos ver, su presencia se hace patente por los resultados. Además, ¿En qué lugares estamos en ese futuro lejano?

El Tiempo es algo de la Naturaleza, no es nada que hayan inventado los hombres, y, ese es, el verdadero Tiempo que me gustaría conocer. Sin embargo, de ese Tiempo, siempre hemos oído vaguedades y explicaciones escurridizas que nunca han explicado de manera satisfactoria, lo que el Tiempo es.

Para nosotros, a nivel propio, nuestro tiempo comienza cuando nacemos y finaliza cuando morimos y, en ese trayecto, en eser corto espacio de “Tiempo” que se nos da a cada uno de nosotros, tenemos que plasmar una sucesiones de hechos que conformaran nuestra propia historia.

El tiempo, posiblemente, posibilitará construir ciudades en el medio de los océanos e incluso, en otros planetas. Los campos de fuerza de Faraday han dado lugar a que, la imaginación se desboque y corriendo hacia el futuro, haya imaginado inmensas ciudades que, situadas en lugares imposibles, sostienen sin problema a sus habitantes que, resguardados por un “campo de fuerza” están al resguardo de cualquier peligro que del exterior les pueda venir

Claro que, aunque en realidad el Tiempo siempre sea el mismo, en “nuestra realidad” siempre será un Tiempo diferente para cada uno de nosotros y, dependerá su transcurrir de ¡tantas cosas! En momento felices veremos pasar el tiempo como un rayo, y, en los de dolor y tristeza, el tiempo será eterno, nos parecerá que no pasa, que no fluye, que está estático y congelado.

En el primer fotograma el Tiempo es efímero, en el segundo Eterno. Ambos son Tiempos Psicológicos

Para resumir, al menos a mí me pasa, después de hablar largamente del Tiempo y de muchas clases de “tiempos” que los humanos nos hemos inventado para cada cosa u ocasión, la única verdad es que, el “verdadero Tiempo” sigue su discurrir oculto, no quiere que sepamos lo que es, y, lo único que deja ver es que, siempre va acompañado por eso que hemos dado en llamar Entropía, y, ese compañero, nos destruye, lo destruye todo a su paso.

El Tiempo transcurre inexorable para siempre mientras que, todo lo demás, en el Universo que conocemos, se transforma y cambia, nace, vive y muere, mientras que él, el Tiempo, nos observa y sonríe con esa mirada del sabio que sabe lo que todo es, siempre, desde el principio ha estado aquí y, estará hasta el final, mientras que todo lo demás, habrá desaparecido.

¡El Tiempo! Un misterio por desvelar.

emilio silvera

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