La familia de la Tierra… Y, nosotros.

Dentro de la nebulosa Quilla se encuentra la “Montaña Mística“. Este pináculo cósmico de tres años luz de altura, fotografiado por la cámara de campo amplio del telescopio espacial Hubble 3 en 2010, está compuesto principalmente de polvo y gas, y muestra una gran actividad de formación estelar. Los colores de esta imagen compuesta corresponden a oxígeno (azul), hidrógeno y nitrógeno (verde) y azufre (rojo).

Sí, todo el universo infinito está dentro de nuestras Mentes, allí debemos buscar para llegar a comprender. Arriba, en esa Nebulosa inmensa y maravillosa (como en otras muchas de la nuestra y otras galaxias) se forjan las nuevas estrellas y los mundos nuevos, y, en ellos, surgen formas de vida que, algunas veces, son portadoras de mentes privilegiadas que llegan a tener Conciencia de SER.

Claro que, para poder llegar a entender lo que la Conciencia es, sería preciso que entendiéramos primero como funcionan nuestros cerebros: su arquitectura, su desarrollo y sus múltiples funciones dinámicas que son posible gracias a sus características más importantes, tales como, su organización anatómica y la notable dinámica que genera y, aunque insuficiente, esta pincelada, esta imagen, este conocimiento es necesario para poder llegar a comprender de qué manera llega a surgir la Conciencia.

 Nuestro Cerebro Contiene cerca de 100 mil millones de Neuronas y unos 100 trillones (es decir 100 millones de millones) de conexiones entre ellas, Esto destaca la posibilidad de que Podemos reconfigurar Nuestros Pensamientos Y Emociones Para Ser Co-Creadores de Nuestra Propia Vida Usando el Inmenso Poder de La Mente

¡Cien mil millones de Neuronas! Tantas como estrella tiene la Vía Láctea. Conexiones a cientos de miles que procesan la información. La actividad eléctrica del cerebro es objeto de muchos estudios e investigaciones que, por ejemplo, intentan interpretar las ondas cerebrales para saber de los mecanismos de nuestras mentes que, están clasificados entre los secretos más complejos del Universo.

Nuestro cerebro se encuentra entre los objetos más complicados del universo y es sin duda una de las estructuras más notables que haya producido la evolución. Hace tiempo ya que llegamos a comprender que el cerebro era necesario para para la percepción, los sentimientos y los pensamientos. Lo que es menos obvio es que la conciencia se encuentre causalmente asociada a ciertos procesos cerebrales pero no a otros.

En tanto que objeto y sistema, el cerebro humano es especial: su conectividad y su dinámica, su forma de funcionamiento, su relación con el cuerpo y con el mundo que le rodea, no se parece a nada que la ciencia conozca. Su caácter único hace que el ofrecer una imagen del cerebro se convierta en una empresa extraordinaria y en un reto difícil de vencer y, aunque todavía estamos lejos de ofrecer una imagen completa (una imagen parcial siempre será mejor que nada), sí podemos dar una cierta información como para poder llegar a generar una teoría satisfactoria de la Conciencia.

Para discurrir sobre el surgimiento de la conciencia y concluir si lo clasificamos como un proceso de aparición de una propiedad emergente o si consideramos que podemos explicarlo estudiando las potencialidades de las neuronas aisladamente, es necesario conocer lo mejor posible qué entendemos por “Conciencia” y, qué procesos ha tenido que recorrer para que tenga las propiedades que en ella podemos observar. Es dinámica y en evolución y, que sepamos, sigue los mismos pasos que el Universo que la creó. Habrá que observar más detenidamente la naturaleza de la Conciencia que, con su inmensa complejidad, no nos deja llegar hasta una visión diáfana de lo que en realidad es. El Cosmos, aliado con el TIEMPO, y, el “OJO” del Universo que nos mira, siguen los progresos de esa CONCIENCIA nuestra que no podemos comprender…completamente.

¿Será su “realidad” nuestra realidad? Probablemente no. El que compartamos el mismo planeta no hace que todos tengamos las mismas percepciones, sensaciones, emociones, aspiraciones, alegrías, miedos, tristezas, penas, sentimientos, fuerza, personalidad, voluntad de hacer, fuerza para luchar, y, el caso de las conciencias está, no pocas veces condicionado por factores que el individuo no pudo elegir. Claro que, muchas veces una simple mirada, nos puede transportar a otro mundo que, para muchos “será totalmente irreal”. Pero soñar…podemos todos, otra cosa será poder realizar los sueños.

El cerebro humano adulto, con poco más de un kilo de peso, contiene unos cien mil millones de células nerviosas o neuronas. La capa ondulada más exterior o corteza cerebral, que es la parte del cerebro de eolución más reciente, contiene alrededor de 30 mil millones de neuronas y hasta un billón de conexiones. Si contáramos una sinagsis cada segundo, tardadariamos 32 millones de años en acabar el recuento. Si consideramos el número posible de circuitos neuronales, tenemos que habérnoslas con cifras hiperastronómicas: 10 seguido de un millón de ceros. (En comparación con el número de partículas del universo conocido que asciende sólo a 10 seguido de 79 ceros).

¿Qué decir de la facultad del pensamiento? El pensamiento, el discurso interior y la formación consciente de imágenes nos recuerdan poderosamente que se puede construir una escena consciente incluso en ausencia de impresiones externas. Los sueños constituyen la demostración más palmaria de este hecho. Pese a ciertas peculiaridades, como la credulidad, la resolución y la pérdida de auto reflexión del que sueña, la ensoñación y la conciencia despierta son notablemente parecidas (“soñar despierto”). Los objetos visuales y las escenas “vividas” en el sueño, suelen ser reconocibles, el lenguaje es inteligible e incluso las historias que se desarrollan en los sueños pueden llegar a ser tan coherentes que, no en pocas ocasiones, muchas personas llegaron a tomarlas por reales.

                                   Estar en otros mundos sin ausentarte de este

La Conciencia puede ser activa o pasiva y, según qué ocasión, le pedimos o no un esfuerzo extra. La mayor parte de las veces dejamos que las impresiones sensoriales tomen posesión libremente de nuestros estados sensoriales, sin prestar especial atención a esto o aquello, la conciencia es tan receptiva y amplia como natural y libre de esfuerzo cuando, por ejemplo, visitamos una ciudad y paseando disfrutamos de sus vistas. Por otra parte, cuando buscamos específicamente un punto concreto en el flujo constante de entradas sensoriales al que estamos expuestos, la percepción se convierte en una actividad orientada a la acción concreta de esa búsqueda.

            Hasta donde podremos llegar con…

Una característica clave de los patrones neuronales que se pueden observar al microscopio es su densidad y extensión. El cuerpo de una neurona mide 50 micones (milésimas de milímetro) de diámetro, si bien la longitud del axón puede variar entre unos micrones y más de un metro. Aunque es realmente cierto que hemos podido llegar a conocer mucho de lo que ahí se fragua, mucho más cierto es que, desconocemos la mayor parte de las maravillas que en el cerebro se llegan a producir y, sabiendo el resultado final, no podemos discernir po qué caminos se llegó a allí.

Claro que, el abanico y la variedad de la fenomenología consciente pueden llegar a abarcar tanto como la experiencia personal de cada cual y llegan tan lejos como la imaginación individual de cada persona: Allí está el teatro privado de cada uno. El dominio de la consciencia que, cuando llega a sobresalir de lo corriente, entra en ese campo que llamamos filosofía y que, algunos, al ser referida al SER, llaman metafísica.

La Bailarina estudia los pasos y, dentro de “su mundo”, tiene unas sensaciones que su conciencia archiva como experiencias personales. Cada cual, o cuando su propia consciencia de “su mundo” particular en función de las experiencias que tenga la oportunidad de vivir conforme se produzcan en función de su modo de vida, trabajo y otras circunstancias que la diversidad de una vida nos pueda presentar.

Claro que, la experiencia consciente varía en intensidad; el nivel global de alerta puede variar desde la casi nula vigilancia del sopor hasta el estado hiper-vigilante de un piloto de guerra en acción, y la percepción sensorial puede ser más o menos vívida. También tenemos esa conocida habilidad llamada atención, que nos permite seleccionar o amplificar diferencialmente ciertas experiencias conscientes en detrimento de otras experiencias coetáneas..

    Estos genios, no van muy alejados de la realidad que todos tratamos de ocultarnos a nosotros mismos

Además, la conciencia se halla conectada y vinculada a ciertos aspectos de la memoria. De hecho, a menudo se equipara la memoria inmediata, que dura apenas una fracción de segundo, a la propia conciencia. Claramente, la memoria de trabajo -la habilidad de “tener presente” y manejar los contenidos conscientes, como los números de teléfonos, las frases y las posiciones en el espacio, durante unos segundos-, está estrechamente realcionada con la Conciencia.

Está claro que, en cada uno de nosotros y según en qué situaciones que representan nuestro teatro privado de cada día nos encontremos, podemos estar situados en escenarios cambiantes que, para bien o para mal, lo podríamos denominar “comedia”, “farsa” o “tragedia”, con una dramatis personal, el “yo” como protagonista. Y, así será hasta que caiga la cortina al final de la obra de la vida. Y, mientras la obra transcurre, cada uno de nosotros vive su “historia” personal de vivencias que, en definitiva, serán las que conformen su mundo particular.

Aunque vivamos aquí, no es cierto que aquí esté “todo” nuestro “mundo” que, en realidad, escapa de este que arriba vemos y llega hasta los confines de nuestra imaginación que, dicho sea de paso, sobrepasa los confines del Universo mismo. La Imaginación es un arma muy poderosa, y, si nada la para, si la Naturaleza permite su transcurrir evolutivo…¿En qué se podrá transformar?

Han pasado algunos miles de años desde que los seres humanos vislumbraron que, además de la parte física, también estaba con nosotros, formando un todo, otra más trascendental que era la que generaba los pensamientos y nos permitía viajar más allá y con más rapidez de lo que podía hacerlo la parte material. Es cierto que el proceso ha sido lento y los avances, aunque a veces imperceptibles, han estado ahí siempre en una continuada evolución que, en cada época ha tenido un marcado signo.

Aunque puede que no sepamos que es la mente, sabemos algunas cosas sobre el cerebro. Está formado por una red, una increíble maraña de “cables” eléctricos que serpentean a través de una gran cantidad de “sustancias” neuroquímicas. Existen quizás cien mil millones de neuronas en el cerebro humano, tantas como estrellas hay en la Vía Láctea, y, cada una de ellas recibe datos eléctricos de alrededor de mil neuronas, además de estar en contacto y en comunicación con unas cien mil neuronas más. Y, como sigue evolucionando al ritmo que el universo le impone… Suponer, hasta qué punto podrá llegar es, impredecible.

Nadie sabe que podremos ser mañana, cuando la evolución alcance ese grado impensable de sabiduría y seámos simples entes de luz que podrá adaptar formas y colores de inimaginale belleza, que estarán conformados por pensamientos y sentimientos en una amalgama de materia elevada al grado máximo de la evolución, es decir: energía pura. sería como volver a los orígenes. De la energía venimos y a ella regresamos pero, para entonces, estará evolucionada y será la parte del Universo que le dará sentido a todo lo material e inmaterial, entonces no habrá preguntas y se conocerán todas las respuestas.

¡Soñar cuesta tan poco!

emilio silvera

Además, Hajdukovic predijo que en presencia de un campo gravitatorio, las partículas virtuales del vacío cuántico generarían un segundo campo gravitatorio que tendría un efecto amplificador. El resultado final de este proceso sería que las galaxias y otros objetos del Universo parecerían tener campos gravitatorios mayores de los que pueden predecirse a partir de la suma de las masas de sus estrellas, una discrepancia que los astrónomos explican hoy con la existencia de una hipotética y misteriosa sustancia invisible para nosotros llamada “materia oscura”.

Fenómenos físicos fuera de lo común y otras cosas no esperadas han revelado que el vacío, lejos de no tener nada, es una caja de sorpresas… inexplicables. Se reconoce que tiene fascinados e intrigados a los científicos más expertos, y, también, que no les deja dormir.

Pero en el modelo de Universo de Hajdukovic la materia oscura no es necesaria. Ni tampoco la energía oscura, la enigmática fuerza que los científicos creen que es la causa de que el Universo se expanda cada vez más deprisa (expansión acelerada). La idea sería que si las partículas virtuales tienen carga gravitatoria, entonces el mismísimo espaciotiempo puede ejercer una especie de presión que causa que los objetos se repelan unos a otros.

Sin inflación cósmica

Por último, la teoría de Hajdukovic también niega la necesidad de un breve periodo de inflación en el origen del Universo durante el cual éste se expandió más rápido que la luz. “Mi teoría proporciona una serie de respuestas iniciales muy esperanzadoras para muchas de las cuestiones fundamentales de la Física”, explica Hajdukovic.

El investigador ya había afirmado en otras ocasiones que sus ideas podían ser probadas si encontrábamos un planeta enano con un pequeño satélite y en una órbita elíptica alrededor del Sol. El planeta y su satélite, además, deberían estar lejos del Sol y de la influencia de otros cuerpos muy masivos.

Y ahora, Vecchiato y Gai sugieren que el modelo de Hajdukovic puede ser probado observando con telescopios terrestres y orbitales el sistema UX25, 43 veces más lejos del Sol que la Tierra y mucho más allá de la influencia de cualquier gran planeta conocido. “Las propiedades de los vacíos cuánticos descritas en la teoría de Hajdukovic -explica Vecchiato- deberían añadir un suplemento gravitacional a UX25, perturbando la órbita del sistema”.

El modelo de Hajdukovic predice que el bamboleo o “tasa de precesión” de la pequeña luna de UX25 alrededor del planeta enano debería de ser mayor de lo que predice la física clásica. Así, donde la física newtoniana predice una tasa de precesión de 0,0064 segundos de arco (demasiado pequeña como para ser observada con los instrumentos actuales), la teoría de Hajdukovic predice que esa tasa “amplificada” debería de ser de 0,23 segundos de arco por órbita, justo lo necesario para ser detectable por los telescopios espaciales Hubble o James Webb.

Según Vecchiato y Gai, también un gran telescopio basado en tierra, como el VLT, podría ser capaz de llevar a cabo la necesaria observación de UX25.

Hallar pruebas de la teoría de Hajdukovic supondría un cambio dramático en el rumbo y las perspectivas de la Física. Para Gai, “la mayoría de los científicos actuales creen que la física cuántica solo actúa en el mundo microscópico… Pero en este caso, el comportamiento microscópico natural del espacio vacío puede resultar en un efecto acumulativo, capaz de actuar alargas distancias, incluso a escalas cósmicas”.

Hasta aquí lo publicado y, desde luego, las cosas quedan en el aire y nada se afirma de manera rotunda. Es cierto que son muchas las cosas que nos sabemos, a las que no podemos dar una explicación y, como siempre se ha hecho a lo largo de la Historia de la Ciencia, se imagina “lo que podría ser” y, con eso, el agujero de ignorancia queda oculto. Mientras tanto, se habla de ese nuevo elemento inventado (como la “materia oscura” para explicar el comportamiento de las Galaxias y las estrellas que se mueven a más velocidad de la que debieran en función de la materia que vemos. Pero, lo cierto es que, no podemos afirmar nada sobre la existencia de esa materia oscura, no sabemos su origen, no sabemos de que estará conformada, no sabemos, no sabemos, no sabemos nada y, por concederle alguna cosa, le dimos la facultad de generar Gravedad, a pesar de no emitir radiación y ser invisible que era muy conveniente para justificar no ser localizada.

¡Cómo somos!

En pocos años, sin duda, estaremos en condiciones de confirmar o refutar la hipótesis de Hajdukovic.

Tenemos un Modelo para casi todo, dicho Modelo se “construye” a base de observaciones, experimentos y pruebas, y, con los resultados, se juntan las piezas y el Modelo toma “vida” propia y comienza a funcionar tal como nosotros lo hemos realizado, y, seguidamente, lo utilizamos como herramienta para que nos conteste a preguntas que le vamos realizando, y, cuando en alguna se “queda callado·, sabemos que algo le falta, que no está completo. Eso nos pasa con el Big Bang, con el Modelo Estándar…

Hablar de una Naturaleza simétrica sería condenar a nuestro Universo a la monotonía de la igualdad, y, todos sabemos que en él se encuentra todo lo que existe, la Materia, el Tiempo y el Espacio, todo ello acompañado por fuerzas que hacen de nuestro universo el que conocemos y, dentro de toda esa inmensidad, también se encuentran la simetría y la asimetría, como en nuestro mundo el día y la noche. La riqueza de la diversidad que conforma ese todo que el Universo es.

La exploración de la simetría y la asimetría en la Naturaleza comenzaba con el mayor de los objetos naturales: ¡El propio Universo! Y, hemos ido reduciendo gradualmente la escala de tamaños con estructuras cada vez más pequeñas. En otras ocasiones hemos tenido aquí mismo la oportunidad de hablar de la simetría que encontramos en la Naturaleza de las plantas y de los animales. Ahora, desvíamos nuestra atención hacia estructuras todavía menores, las diversas subunidades que constituyen todas las sustancias materiales, vivas o inertes.

Antes de continuar y para aquellos que lo puedan desconocer, será conveniente que tengan una conciencia clara de qué son exactamente estas unidades inferiores. Comenzando con las más pequeñas y yendo después en sentido ascendente, la escala sería:

Las partículas elementales que están descritas en el Modelo estándar actual de la física de partículas que conforman la materia y las fuerzas con las que interaccionan y que, hasta donde hemos podido saber, están divididas en familias:

Leptones: partículas puntuales con una dimensión espacial inapreciable. Los seis leptones conocidos  son el electrón, muón y tauón, y los neutrinos asociado a cada uno de ellos, el neutrino electrónico, muónico y tauónico.

Hadrones: Son aquellas partículas que se cree que están compuestas de pequeñas partículas puntuales llamadas quarks. Se han identificado cientos de hadrones, de los cuales los más importantes son el protón y el neutrón, ya que junto con el electrón forman la materia ordinaria.

Bosones: Partículas de “cambio”, partículas “soporte”, partículas “mensajeras” o partículas “indicadoras”. Contienen o son intermediarias de las cuatro fuerzas: electromagnetismo (conducido por el fotón), la fuerza débil (conducida por los vectores bosones intermedios), la gran fuerza nuclear (por los gluones) y la gravedad (por el gravitón aún no detectado). A finales de lños años setenta, las fuerzas elecdtromagnética y débil se unificaron en lo que ahora llamamos la fuerza electrodébil. La teoría electrodébil predice un bosón masivo denominado partícula de Higgs que, según nos han dicho los del LHC, ha sido encontrado. Veremos que explicaciones nos facilitan sobre ese hallazgo que… ¡ha quedado huérfano de los datos precisos que nos convenzan de su existencia real!

            Representación de los tres bosones intermediarios en la fuerza electrodébil

Una vez descritas, muy someramente, las partículas de la materia y las fuerzas que rigen el universo conocido, tendríamos que pasar, de inmediato, al paso próximo que estaría representado por el átomo que, hasta donde conocemos, es la menor unidad estructural en la que puede dividirse la materia sin que pierda sus propiedades. En el centro de todo átomo está el núcleo, que debe contener al menos un protón, pero habitualmente está formado por una mezcla de protones y neutrones. Alrededor del núcleo, agrupados en “capas”, están los electrones. El átomo más sencillo, el de Hidrógeno, tiene un núcleo con un protón, alrededor del cual se mueve un único electrón. El átomo más complejo que se ha encontrado en la Naturaleza es el del Uranio, con 92 electrones. En el laboratorio se han encontrado algunos  elementos más complejos a los que se llaman transuránicos, es decir, que van más allá del uranio y que no se encuentran en la Naturaleza, son artificiales.

Como podéis ver, el Uranio tiene 92 Protones y 146 Neutrones. Para equilibrar el átomo, el número de eletrones es también de 92, ya que al tener el electrón, carga negativa equivalente a la carga positiva del protón, se consigue el equilibrio entre ambas y se alcanza la estabilidad, es decir, que el átomo sea neutro. Si un átomo pierde un electrón de su capa más externa se convierte en un átomo con carga positiva. Si gana uno, queda con carga negativa. Los átomos con carga eléctrica reciben el nombre de iones.

La molécula es una agrupación ordenada de átomos y constituye la mínima unidad de un elemento que puede subsistir de manera independiente. Mediante la afinidad química, los átomos están capacitados se unen entre sí y forman moléculas, que tienen un tamaño de alrededor de un millonésimo de milímetro. La afinidad de los átomos depende de la cantidad de electrones que giren alrededor del núcleo. Los átomos que tienen en la órbita externa ocho electrones no se unen a ningún otro elemento, dado que se encuentran equilibrados; estos constituyen los llamados gases nobles: helio, neón, argón, criptón, xenón y radón. Los demás átomos tratan de completar el número de ocho electrones hasta configurarse como los gases nobles. Es decir, los que tienen un electrón se combinan con los que tienen siete electrones.

Un equipo de científicos del Instituto de Astrofísica de las Canarias (IAC) y la Universidad de Texas lograron identificar una de las moléculas orgánicas más complejas encontradas hasta ahora en la materia entre las estrellas, el llamado espacio interestelar. El descubrimiento del antraceno podría ayudar a resolver un misterio astrofísico de décadas de antigüedad sobre la producción de las moléculas orgánicas en el espacio.

Buscar moléculas de azucar en el espacio exterior, sería una manera de acercarnos a posibles formas de vida en las que, estas moléculas están presentes y, como sabéis (la imagen de arriba lo demuestra), han sido halladas tales moléculas por el potente radio telescopio ALMA en el norte de Chile que permitió detectarlas moléculas en torno a una estrella joven, similar al sol, un inédito hallazgo para la ciencia, según el Observatorio Europeo Austral (ESO).

Este espectro tomado por el telescopio espacial de infrarrojos HERSCHEL ilustra la variedad molecular existente en una nube interestelar como la de Orión. Agua, monóxido de carbono, metanol, formaldehído, cianuro de hidrógeno, óxidos de azufre y otras moléculas (de las cuales hay muchas aún sin identificar) dejan sus firmas inequívocas en la emisión del infrarrojo lejano que se origina en la nebulosa. El espectro se muestra superpuesto a una imagen (también infrarroja) tomada por el telescopio espacial Spitzer.

Muchas son ya las moléculas de la vida ahí encontradas. Si una sustancia está formada por un único tipo de átomos, diremos que es un elemento. Cuando una molécula está formada por átomos de distintos tipos, la sustancia se llama compuesto. El agua es un compuesto: su molécula consta de dos átomos de hidrógeno unidos por un enlace químico (electromagnético) a un átomo de oxígeno. El número de átomos que constiruyen la molécula de un compuesto puede variar desde dos o tres hasta las decenas de miles que conforman la molécula de un complejo proteínico.

Si miramos esta imagen de visión de rayos X de un cristal de hielo que tiene simetría exagonal, es la equivalente a multiplicar el original por 100000000. Los átomos de oxíogeno se representan como bolas  rojas y los de Hidrógeno como bolas azules más pequeñas. Todos los enlaces entre estos átomos se representan como barras blancas para resaltar la red hexagonal en forma de colmena que forma el conjunto de moléculas de H₂O.

En el agua líquida también hay moléculas de H₂O, pero en ese caso se encuentran más calientes que en el hielo. Lo que significa que se mueven más libremente y de hecho esa es la razón de que el agua sea un líquido sin forma propia y se adapta al recipiente que lo contiene. Pero si el agua se congela, las fuerzas de interacción entre las moléculas de H₂O ganan a las fuerzas derivadas del movimiento térmico y forman un conjunto rígido que presenta su estado más estable (de menor energía) cuando se ordenan… precisamente con simetría Hexagonal.

Por eso los cristales de nieve son siempre hexagonales. La estructura de los cristales a nivel atómico determina su forma final. Y este no es un ejemplo aislado. La composición y la estructura a nivel atómico y molecular es la clave que determina la estructura, dureza y demás propiedades en general de todos los materiales que nos rodean. Hasta aquí llegan las escalas de estructuras básicas.

Naturalmente, podemos hablar de unidades todavía mayores, como los minerales  y las rocas. Un mineral es, simplemente un elemento o un compuesto en estado sólido que se encuentra en la Naturaleza y que no es el resultado de un proceso biológico; pero si un mineral presenta una, se trata de una estructura cristalina derivada de la colocación de sus moléculas. Las rocas son, sencillamente, mezclas de uno o más minerales diferentes. Como sabemos, las rocas presentan a veces algún tipo de dibujo , como los estratos horizontales de las rocas sedimentarias, pero el trazado es de tan bajo nivel que no se pueden llegar a tomar en consideración cuestiones de simetría como las que antes hemos referido.

Si comenzamos por la parte más alta de la escala, con la estructura de los cristales y seguir bajando por dicha escala hasta la selva  subatómica de las partículas elementales. Sólo los sólidos tienen estructura cristalina. Las moléculas de un gas están tan alejadas las unas de las otras que tienen la libertad de moverse al azar, y es imposible encontrar un modelo geométrico sistemático en su disposición. Os acordáis las formas arabescar de increíble belleza que adoptan, los gases en algunas Nebulosas.

Los fullerenos podrían ser los responsables de haber llevado a la Tierra sustancias capaces de impulsar el inicio de la vida. Los científicos han podido encontrar moléculas de fullerenos en las nubes espaciales que podrían ser, las precursorasa de la vida. ¡El Carbono! ¿Cuántas sorpresas nos tiene reservada este maravilloso elemento?

Si hablamos de las moléculas de un líquido, asl contrario de lo que ocurre con las moléculas de los gases, éstas están más juntas y próximas entre ellas, pero todavía son lo suficientemente libres en sus movimientos como para que no se puedan formar modelos fijos. Los sólidos, por otra parte, tienen moléculas que se aprietan estrechamente entre sí para poder crear una estructura rígida y estable. (En realidad, los átomos de un sólido siguen oscilando, pero las fuerzas electromagnéticas las enlazan tan estrechamente que sus oscilaciones son practicamente posiciones fijas. Para nuestro propósito supondremos que los átomos no tienen movimiento alguno.) En casi todos los casos se estereotipa esta dispoosición sistemática, que constituye la estructura cristalina del sólido.

                      El agua en sus tres estados: hielo, agua líquida y vapor en las nubes

Consideremos el agua. Tanto en su estado gaseoso (vapor) como líquido, sus moléculas están en una disposición caótica, pero cuando se hiela y pasa al estado sólido, las moléculas se agrupan entre sí en forma de figuras geométricas. El bello cristal de nieve, con simetría hexagonal, como el dibujo de un caleidoscopio, toma su forma directamente d ela forma cristalina subyacente de las moléculas de hielo de su congelador a los gigantescos Icebergs del Ártico, todos tienen la misma estructura cristalina.

Casi todas las sustancias sólidas son cristalinas, aunque el vidrio es una excepción sobresaliente; se origina al enfriarse determinados líquidos de manera tan rápida que las moléculas se agrupan estrechamente antes de tener la menor opción a disponerse de forma ordenada. Sólido o no no, un cristal no es  cristalino. El vidrio tallado de un bello jarrón que es “cristal” para el dependiente de la tienda, no es cristal para el físico.

Las pitonisas que utilizan esferas pulidas procedentes de grandes cristales de cuarzo simples para predecir el futuro mirando a su través, hoy en día lo hacen a menudo a través de esferas de vidrio, puesto que son más baratas. Sería interesante saber si el futuro parece más claro mirándolo por un material en desorden o bien a través de una estructura ordenada.

Los sólidos no cristalinos se llaman amorfos; algunos químicos hablan de ellos como sólidos líquidos ya que, igual que éstos últimos, , carecen de estructura cristalina. El carbón vegetal, las breas y ciertos plásticos, son ejemplos familiares, sustancias que participan con los líquidos en la tendencia a “fluir”, aunque la capacidad de flujo puede ser extremadamente lenta. Incluso el vidrio acabaría fluyendo fuera de su forma si no se tocara durante algunos cientos de años.

La forma geométrica subyacente de cualquier sustancia cristalina se denomina la red de la misma. Unas veces es una configuración de átomos; otras de moléculas. El dióxido de Carbono, por ejemplo, se encuentra en la naturaleza en forma de gas; cuando su temperatura disminuye lo suficiente, se solidifica y se convierte en lo que se llama hielo seco. (Recibe el nombre de seco porque nunca se convierte en líquido, como el hielo ordinario; pasa directamente de sólido a gas.) En él, las moléculas de dióxido de carbono se agrupan entre sí formando la red cúbica con estructura semejante a las vigas de acero de un edificio de oficinas. Las moléculas situadas en las caras de cada cubo dan a esta red concreta el nombre de red cúbica de caras centradas, es decir, así:

           Aquí, cada unidad es una molécula de Dióxido de Carbono.

La sal es uno de los minerales que más abunda en la Tierra. Su nomenclatura química, Cloruro de Sodio, se debe a sus dos iones componentes: cloro y sodio. La estructura de este compuesto, es un cristal con forma de cubo, en la que los átomos de cloro y sodio, dispuestos alternadamente, forman una red cúbica que se va repitiendo con la misma orientación en toda la sustancia, formando una red cristalina.

La sal no sólo sirve para sazonar. Sus iones son fundamentales para la transmisión de impulsos nerviosos, para los latidos del corazón, para la contracción muscular y para desencadenar una respuesta inmune. ¡La próxima vez que aliñen una ensalada, piensen en esto!

No se debe pensar que, por estar por debajo del campo de visión de un microscopio, estas estructuras reticulares no son sino construcciones teóricas que los físicos no han sido capaces de observar. Hubo un tiempo en que esto era así, pero en la actualidad existen muchas técnicas que permiten “ver” estructuras mucho más pequeñas que las que pueden ser vistas directamente. Hoy día, los microscopios electrónicos nos permiten ver lo que nunca pudimos.

Lo que vemos aquí es el cuerpo tratando de curarse a sí mismo. Los objetos con forma de cigarro de color amarillo son las bacterias de la tuberculosis. En torno a ella aparecen los macrófagos. Un macrófago es un fagocito, son células que nos protegen de objetos extraños.

Las esferas que pueden verse aquí son las esporas creadas por el hongo Emericella nidulans. Producen la hidrofobina proteína que hace que las esporas resistentes al agua.

¿Ha tenido caries en los dientes? Caries es causada por la bacteria Streptococcus mutans que convierte el azúcar queda en la superficie de sus dientes a los ácidos. Ese ácido corroe el esmalte dental provocando la caries. Aquí en color azul los Streptococcus mutans está atacando la superficie de un diente.

Explorar el misterio del spin del protón ha sido uno de los objetivos de la investigación científica fundamental en el RHIC

Hemos podido alcanzar a “ver” objetos y figuras estacionadas en esas distancias infinitesimales, nuestros ingenios tecnológicos pueden aumentar, en millones de veces, las proporciones físicas de pequeños objetos y sistemas. Hasta tal punto es así que, si pudiéramos tener delante de nuestros ojos lo que esos experimentos han logrado, nos parecería estar, en un mundo diferente, tan extraña y figuras podríamos contemplar en ese ámbito de lo muy pequeño.

Descendiendo muchísimo en la escala y si consideramos las moléculas como unidades individuales, completamente diferenciadas en los que puedan estar sumergidas, ¿tienen siempre una estructura simétrica? Si es así, cuando un compuesto dse halla en la Naturaleza o bien se crea en el laboratorio, sus moléculas serán siempre iguales y el compuesto tendrá siempre las mismas propiedades, pero si una molécula está formada por una estructura asimétrica de átomos, sería posible encontrar, o crear en el laboratorio, dos formas completamente distintas del mismo compuesto. Una de ellas contrendría exclusivamente  moléculas orientadas hacia la derecha; la otra, moléculas orientadas hacia la izquierda. Las dos imágenes serían la imagen especular de las de la otra.

          Una molécula con n estereocentros tiene un máximo de 2ⁿ estereoisómeros.

Me gustaría contaros aquí y en este momento, la sensacional historia del descubrimiento de los esteroisómeros pero, no teniendo mucho espacio para finalizar el trabajo, lo dejaré para otra ocasión. Digamos, sin embargo que, el descubrimiento de las moléculas con orientación izquierda o derecha comenzó en Francia durante la primera parte del siglo XIX. Jean Baptiste Biot, un renombrado físico y químico francés, había descubierto la propiedad de los cristales de cuarzo de desviar un plano de luz polarizada. Una sustancia que tenga esa propiedad se dice que es ópticamente activa.

Bueno amigos lectores, no siempre tenemos que hablar de grandes galaxias y espacios inconmensurables, y, de vez en cuando, conviene bajar a las profundidades del “universo infinitesimal” en el que viven partículas, átomos y moléculas que, como todo en la Naturaleza están sometidas a una serie de leyes que rigen sus comportamientos y, conocerlos, saber lo que allí pueda pasar, es bastante lucrativo para poder aplicar, dichos conocimientos a este mundo macroscópico nuestro y saber, por qué ocurren ciertas cosas en nuestro “gran mundo”.

Ya sabéis: ¡Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas!

emilio silvera