martes, 17 de mayo del 2022 Fecha
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El Universo es dinámico y, ¡misterioso!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo dinámico, Física    ~    Comentarios Comments (1)

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En no pocas ocasiones uno ha podido escuchar por ahí que, el Universo, pudo surgir a partir de la “nada”. Sin embargo, recapacitamos y pensamos que, si todo aquello surgió… `¡Es porque había! Y, desde luego, todo está directamente relacionado con eso que se conoce por fluctuaciones, esas desviaciones aleatorias en el valor de las cosas sobre su valor medio. No hay que perder de vista los sistemas descritos por la mecánica cuántica, en ellos están bien definidas esas fluctuaciones que, en esa infinitesimal región se llaman “fluctuaciones cuánticas” y, tienen mucho que ver con el Principio de Incertidumbre de Heisenberg.

Física Cuántica - Banco de fotos e imágenes de stock - iStock

En Cualquier sistema por encima del cero absoluto se pueden presentar dichas fluctuaciones. Es necesario que tengamos en cuenta dichas fluctuaciones para poder obtener una teoría cuantitativa de  las “transiciones de fase” en tres dimensiones. Incluso se puede llegar a pensar que las “fluctuaciones cuánticas” pudieron ser las responsables de la formación de las estructuras en el Universo primitivo que pudo surgir de una “Fluctuación del Vacío” que rasgando el Espacio-Tiempo en otro lugar, produjo la opción de crear nuestro Universo, o, incluso, múltiples universos conectados al principio y separados más tarde para hacerse unidades independientes de universos.

Lo que vemos arriba marcado dentro de un círculo es lo que se conoce como el Gran Vacío de Boötes, uno de los mayores “vacíos conocidos de nuestro Universo.  El  Tiene unos 250 millones de años luz de diámetro (casi el 0.27% del diámetro del universo visible), o unos 236,000 Mpc3 en el volumen. Se considera un super-vacío y sólo tiene dentro de él a unas sesenta galaxias. Fue descubierto por Robert Kirshner (1981), como parte de un estudio de corrimientos al rojo galácticos. El centro del Vacío Boötes esta a aproximadamente 700 millones de años luz de la Tierra.

                                              Qué es el supervacío de Eridanus? – Ciencia de Sofá

                                                                Vacío de Boötes

En astronomía, el vacío está referido a regiones del espacio con menor contenido de Galaxias que el promedio o ninguna galaxia.  También le solemos llamar vacío cósmico. Han sido detectados vacíos con menos de una décima de la densidad promedio del Universo en escalas de hasta 200 millones de años-luz en exploraciones a gran escala.

Entre el todo y la nada | Reflexiones intempestivas

“El ser y la nada son igualmente indeterminados”,  “la nada es lo que hace posible la negación, el elemento donde flota y se sostiene la existencia”, “la nada se experimenta como angustia en el drama existencial y lo que hace posible el trascender del Ser”, “la nada, desde esta perspectiva es un potencial que hace posible la libertad”… Lo que es indudable es que en este universo parece ser que siempre hay algo y no nada, que la nada es un concepto pero no es algo.

Fluctuación cuántica - Wikipedia, la enciclopedia libre

El espacio vacío, según el principio de incertidumbre, está lleno de pares de partículas y antipartículas virtuales que tendrían una cantidad infinita de energía y por consiguiente según la famosa ecuación de Einstein, E=mc2 también tendrían una cantidad infinita de masa.

Sabemos que la “Nada” no existe y que, a partir de las “Fluctuaciones de vacío” nace la materia

36 ideas de Fondos de humo | fondos de humo, fondos de pantalla en  movimiento, fondos

La Nada… ¿Qué es eso?

¡Las fluctuaciones de vacío! que, al igual que las ondas “reales” de energía positiva, están sujetas a las leyes de la dualidad onda/partícula; es decir, tienen tanto aspectos de onda como aspectos de partícula. Las ondas fluctúan de forma aleatoria e impredecible, con energía positiva momentáneamente aquí, energía negativa momentáneamente allí, y energía cero en promedio.  El aspecto de partícula está incorporado en el concepto de partículas virtuales, es decir, partículas que pueden nacer en pares (dos partículas a un tiempo), viviendo momentáneamente de la energía fluctuacional tomada prestada de regiones “vecinas del espacio”, y que luego se aniquilan y desaparecen, devolviendo la energía a esas regiones vecinas. Si hablamos de fluctuaciones electromagnéticas del vacío las partículas virtuales son fotones virtuales; en el caso de fluctuaciones de la Gravedad en el vacío, son gravitones virtuales.

Ni con los ojos abiertos como platos hemos podido “ver” lo que “hay” en esas “regiones vecinas” a nuestro mundo y que llamamos vacío en el que se producen fluctuaciones que hace surgir “cosas” que, de inmediato, desaparecen.  Insistimos en querer verlas para saber y no dejamos de preguntarnos… ¿Qué es lo que hay allí? ¿Viviría en esa región la tan buscada partícula de Higgs, o la tan “presente-ausente” dichosa “materia oscura” o las cuerdas? ¿Qué es lo que allí puede haber? En realidad sabemos que las fluctuaciones de vacío son, para las ondas electromagnéticas y gravitatorias, lo que “los movimientos de degeneración claustrofóbicos” son para los electrones.

                                            Teoría cuántica de campos - WikicharliE

                                               Entramos en la teoría cuántica de campos

Si confinamos un electrón a una pequeña región del espacio, entonces, por mucho que un trate de frenarlo y detenerlo, el electrón está obligado por las leyes de la mecánica cuántica a continuar moviéndose aleatoriamente, de forma impredecible.  Este movimiento de degeneración claustrofóbico que produce la presión mediante la que una estrella enana blanca se mantiene contra su propia compresión gravitatoria o, en el mismo caso, la degeneración de los neutrones, mantiene estable a la estrella de neutrones que, obligada por la fuerza que se genera de la degeneración de los neutrones, es posible frenar la enorme fuerza de gravedad que está comprimiendo a la estrella.

         Descubren una nueva estrella enana blanca - AmbientumTransporte de energía en enanas blancas. ¿Qué pasa con los campos  magnéticos? | Astrobites en español

De la misma forma, si tratamos de eliminar todas las oscilaciones electromagnéticas o gravitatorias de alguna región del espacio, nunca tendremos éxito.  Las leyes de la mecánica cuántica insisten en que siempre quedarán algunas oscilaciones aleatorias impredecibles, es decir, algunas ondas electromagnéticas y gravitatorias aleatorias e impredecibles. Estas fluctuaciones del vacío no pueden ser frenadas eliminando su energía (aunque algunos estiman que, en promedio, no contienen energía en absoluto).

                             39 ideas de UNIVERSO GIF | universo gif, universo, nebulosas

Claro que, aún nadie ha podido medir de ninguna manera la cantidad real de energía que se escapa de ese supuesto “vacío”, como tampoco se ha medido la cantidad de fuerza gravitatoria que puede salir de ese mismo espacio “vacío”. Si la energía es masa y si la masa produce gravedad, entonces ¿Qué es lo que hay en ese mal llamado “espacio vacío”?

Podemos imaginar que el vacío es un depósito de energía: las partículas virtuales surgen del vacío, tomando prestada temporalmente parte de su energía. En física, lo normal es sorprenderse y leer cosas como esta:

“Así, como entramos en una nueva era para comprender el Tiempo, también hemos entrado a una nueva era de comprender el Espacio.  Se ha descubierto que lo que llamamos espacio vacío, el vacío, en realidad está repleto de inmensa energía potencial.  La conclusión ordinaria de considerar el espacio como la nada, el lugar donde se sitúa la materia, evidentemente se ha convertido en nuestro espacio.  Pero el vacío tiene más energía que la materia que está en ese vacío y de hecho, la materia y el vacío son una misma cosa, hay una continuidad.  Se ha descubierto que hay más energía en un centímetro cúbico de vacío que en todo el Universo manifiesto.”
VIAJE POR EL UNIVERSO GIF | Gfycat

Lo cierto es que estamos en un momento crucial de la Física, las matemáticas y la cosmología, y debemos, para poder continuar avanzando, tomar conceptos nuevos que, a partir de los que ahora manejamos, nos permitan traspasar los muros que nos están cerrando el paso para llegar a las supercuerdas, a la posible  “materia oscura” o a una “teoría cuántica de la gravedad” que, también está implícita en la teoría M.

Claro que esto estuvo bien pero… Habrá que buscar cosas nuevas que nos lleven más allá. Llevamos más de cien años utilizando las mismas herramientas (el cuanto de Planck y la relatividad de Einstein), sería la hora de que alguien iluminado tenga esa idea que nos haga dar ese gran paso hacia la física del futuro.

                                                       

                                                          Las nuevas tecnologías cambiaran el futuro

Estamos anclados, necesitamos nuevas y audaces ideas que puedan romper las cadenas “virtuales” que atan nuestras mentes a ideas del pasado que, como la relatividad y la mecánica cuántica llevan cien años predominando sobre la física. ¿No es tiempo ya de andar otros caminos que nos lleven más lejos, que nos enseñen otros horizontes? ¿Dónde están las ideas? ¿Dónde nuestra imaginación?

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Como nos dicen en este anuncio del Kybalion, nada es estático en el Universo y, todo está en continuo movimiento o vibración. Habréis oído hablar de la energía de punto cero que permanece en una sustancia en el cero absoluto. Está de acuerdo con la teoría cuántica, según la cual, una partícula oscilando con un movimiento armónico simple no tiene estado estacionario de energía cinética nula. Es más, el Principio de Incertidumbre no permite que esta partícula esté en reposo en el punto central exacto de sus oscilaciones. Del vacío surgen sin cesar partículas virtuales que desaparecen en fracciones de segundo, y, ya conocéis, por ejemplo, el Efecto Casimir en el que dos placas pueden producir energía negativa surgidas del vacío.

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                        Efecto Casimir                                         Aunque no lo podamos ver… ¡se mueve!

Me llama poderosamente la atención lo que conocemos como 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.

Ordinariamente, definimos el vacío como 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 infinita. En un bajo vacío, la presión se reduce hasta 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. Tenemos que llegar a la conclusión de que el “vacío” y la “nada” no existen realmente. ¡Siempre hay!

                                                           

“La raíz etimológica de «nada»: res nata, es contradictoria del significado actual, pues significa cosa nacida. Quizás este -para muchos- insospechado y contundente hecho justifique las tal vez permanentes e irreconciliables concepciones antagónicas.

En contraste, en la filosofía griega la idea de la nada surgió con los problemas de la negación del ser, de la conservación del ser y de la imposibilidad de afirmar la nada. En particular, Parménides de Elea creyó que del «no ser» (la nada) no se puede hablar. Epicuro y Lucrecio aseveraron que la materia no se puede crear de la nada, ni destruir a nada”. Hasta los antiguos sospechaban esa verdad.”

Aquellos sabios tenían toda la razón y es cierto que en física, la “nada” no existe y es simplemente una abstracción, un concepto, una manera de hablar para entendernos en ciertos aspectos de la conversación. Como antes he dicho por ahí arriba, existe ese algo que surge del “espacio vacío” y que conocemos como partículas virtuales, las que constantemente se crean y se destruyen y aunque no son observables de manera directa, los efectos que dichas partículas generan si que lo son. En ese sentido la física curiosamente se alinea con la etimología de la palabra nada. Todo esto, ese fenómeno que no hemos llegado a comprender nos lleva a sospechar que, ahí reside un a “identidad secreta” que nos pone delante de “la nada y el nacer”, es decir, nos pone delante del plano que nos dice que… !la nada puede ser el nacimiento! Lo que hace posible el propio proceso de nacer, o, dicho de otra manera, la “nada” podría ser la perenne potencia de ser.

File:Gamma-ray-microscope.svgPrincipio de incertidumbre de Heisenberg - Revista C2

                                                El Principio de Indeterminación de Heisenberg.

Así, podemos llegar a la conclusión de que debido a la extraña mecánica cuántica, “la nada” se puede transformar en “algo” de manera constante. El Principio de Incertidumbre de Heisenberg señala que un sistema nunca puede tener exactamente cero energía y como la energía es masa -la relatividad especial nos demostró que son dos caras de una misma moneda-, podríamos llegar a entender el por qué, pares de partículas se pueden formar espontáneamente siempre y cuando se amiquilen rápidamente para restablecer el equilibrio.

En mecánica cuántica, la Incertidumbre nos dice que hay una compensación entre energía y tiempo: Cuanta menor energía tiene un sistema, más tiempo podrá mantenerse. Lo mismo les pasa a las estrellas super-masivas que duran mucho menos que estrellas más pequeñas que consumen menos materia de fusión nuclear. Si pensamos en todo eso, incluso podríamos llegar a la conclusión final de que, el Universo, que tiene 13.700 millones de años, ha tenido el tiempo necesario para poder formar, a partir del “vacío cuántico” estrellas y galaxias llenas de mundos y de formas de vida complejas, gracias a que, su energía en conjunto, debe ser -teniendo en cuenta su extensión- demasiado baja, o, lo necesariamente baja para que eso sea posible.

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Claro que, a pesar de todo lo que más arriba he dicho, debemos llegar a la conclusión de que “no sabemos”, y, el hecho cierto de que, hayamos sido capaces de desvelar “algunos” secretos de la Naturaleza, no debe ser suficiente para que se nos suban esos “pequeños” triunfos a la cabeza. Newton nos descubrió que la luz del Sol o luz blanca, era el producto de la mezcla de todos los componentes coloreados, hizo pasar un rayo de luz por un prisma y, la habitación donde hacía el experimento, sus paredes, se llenaron de luciérnagas luminosas de muchos colores, el arco iris estaba allí, del rojo al violeta, descompuestos en mariposas luminosas.

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                                       ¿Cuánta energía intelectual hizo falta para construir esto?

Planck nos habló del cuanto de energía, h. Einstein nos dijo que la energía y la masa eran la misma cosa y que la luz marcaba el límite al que podemos enviar la información en nuestro universo. Otros descubrieron de qué estaba formada la materia y cómo se transmitían las fuerzas fundamentales del nuestro Universo. Pudimos descubrir la existencia de unas constantes universales que hacían posible un Universo como el que nos acoge. Muchos otros secretos fueron desvelados y “arrancados” de la “gruta de los tesoros” que la Naturaleza esconde.

La región de formación estelar S106

Todo eso es cierto, y, nuestro cerebro, una obra de la Naturaleza que lo hizo surgir a partir de la materia “inerte”, que ha podido evolucionar para desvelar todos esos secretos y, sin embargo, no debemos confundir -para nuestro propio bien-, que unos pocos conocimientos son los conocimientos. Como decía el sabio:

cuanto más profundizo en el saber de las cosas, más consciente soy de lo poco que sé. Mis conocimientos son finitos pero, mi ignorancia, es infinita“.

“La ciencia no es otra cosa que la empresa de descubrir la unidad en la variedad  desaforada de la naturaleza, o más exactamente, en la variedad de nuestra experiencia que está limitada por nuestra ignorancia.”

Yo creo que la Ciencia es un proceso de ir descubriendo a cada paso un orden nuevo que nos lleve a unir lo que parecía desunido. Todo en el Universo tiene una relación y, lo que pasa “aquí”, de alguna manera, influye en lo que pasará “allí”. Todo parece estar conectado por hilos invisibles de la Gravedad y el electromagnetismo que tienen alcance infinito y están presentes en todas partes, también en nosotros influyen esas y las otras fuerzas fundamentales del Universo para que seamos como somos y no de otra manera.

emilio silvera

 

  1. 1
    emilio silvera
    el 15 de enero del 2022 a las 5:55

    La quietud y la falta de movimiento siempre es ilusoria, todo se mueve y todo cambia, a medida que transcurre el inexorable caminar del Tiempo todas las cosas cambian y, de la misma manera, los seres vivos “pasan” y se van para dejar paso a otros que detrás vendrán. Estamos en un Universo dinámico en el que el “movimiento” las “vibraciones” y los continuos cambios son la tónica que sigue la Naturaleza para que nada permanezca y todo se renueve. Desde las partículas virtuales hasta las estrellas, cada objeto con su propio Tiempo, cada Ser con su propio espacio dinámico que no podrá aumentar ni reducir, y, a veces, será el Azar el que determine lo que se queda o lo que se va.

    Hemos llegado a comprender que vivimos en un Universo de tres dimensiones de Espacio y una de Tiempo, lo que hemos llamado Espacio-Tiempo indivisible (independientemente de teorías que postulan dimensiones extra que no hemos sido capaces de encontrar). Pudimos comprobar la desviación propuesta por Einstein y se abrió ante nosotros una amplia área de investigación que nos reveló un Universo dinámico en el que el espacio-tiempo se expande.

    Somos conscientes de todo eso. Sin embargo, aún nos preguntamos: ¿De dónde surgieron las leyes que rigen el Universo entero? Si echamos una mirada hacia atrás en el Tiempo podemos “contemplar” el tiempo en el que la humanidad no disponía de la estructura intelectual necesaria para comprender ciertas cuestiones y se agarraba a la magia de los dioses y a la fantasía de los mitos que desde el presente contemplamos con cierta benevolencia comprendiendo que no podían tener otras respuestas, la falta de conocimiento era mucha y hacían falta muchos años para poder ir desvelando tantos secretos.

    En algún pasaje del trabajo que se expone me he referido al Kybalión aquel documento del siglo XIX (de anónima tutoría), del que se originaron no pocas conjeturas y especulaciones, ya que, planteaba siete principios o axiomas que pretendían (nada más y nada menos) que dar explicaciones certeras al “mundo”, y, uno de aquellos principios era la vibración:

    “Nada está inmóvil; todo se mueve; todo vibra. Independientemente del carácter acientífico de tal aserto, no deja de sorprender el hecho ya que emergió con mucha antelación a la introducción del concepto de vibración como elemento capaz de sustentar una explicación racional para el contenido energético de la materia (E = mc2) que tuvo que esperar hasta finales del siglo XIX y principios del siglo XX cuando Planck y Einstein desarrollaron sus teorías de la radiación de cuerpo negro y de la relatividad. Posteriormente la Cuántica y el gran campo de la moderna Cosmología.

    A partir de aquellos momentos sí se pudieron dar cuenta de la importancia de las vibraciones en los contextos de los átomos y las moléculas. En estos campos se entendió bien dicho concepto. Sin embargo, no deja de ser sorprendente que, mucho antes, bien temprano en la Historia de la Humanidad, los Hindúes, Egipcios y otros pueblos, dejaron sus huellas en las que se hacían referencias a la vibración, incluso en la Biblia está recogido dicho concepto.

    Se mueven los átomos y las partículas que conforman su infinitesimal estructura y, a partir de ahí, todo se mueve, nada está quieto y, aunque lo parezca, aunque lo miremos y lo veamos estático, será una engañosa impresión, sea cual pudiera ser el objeto, dentro de sus “entrañas” las vibraciones estarán presentes.

    “Porque no está muerto lo que duerme eternamente” Decía un gran pensador.
     




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